Caracteristicile stărilor de materie

Suntem înconjurați de materie. Totul din jurul nostru, inclusiv noi înșine, este materie. Deși toată materia este diferită, există o serie de caracteristici care ne permit să o clasificăm în funcție de starea sa de agregare, adică modul în care moleculele sale sunt ținute împreună.

Există mai multe criterii generale pentru clasificare și descriere caracteristicile stărilor de materie. Acestea sunt volumul, forma și compresibilitatea și coeziunea moleculară. Volumul se referă la locul pe care un corp îl ocupă în spațiu, care poate fi constant, extinde sau contracta. Forma este luată în considerare prin faptul că materia în cauză poate dobândi forma recipientului care îl conține, umplând totul sau că își păstrează propria formă. Compresibilitatea este capacitatea unui corp de a fi comprimat, de a ocupa un volum mai mic. Coeziunea se referă la forța cu care moleculele care alcătuiesc materia se leagă împreună. Aceste legături pot fi puternice sau slabe.

Caracteristicile stării solide ale materiei

În stare solidă, moleculele de materie mențin forțe puternice de coeziune între ele, ceea ce le permite să aibă o formă și un volum constante, adică își păstrează propria formă, volumul lor este întotdeauna același și sunt incompresibile, adică nu pot fi comprimate și reduse volumul său. Datorită coeziunii moleculelor lor, este obișnuit ca atunci când își schimbă forma să ajungă la un punct în care se rup, deoarece moleculele lor nu alunecă ușor una peste alta. Exemple ale acestei stări de materie sunt metalele, lemnul sau plasticul.

• Moleculele sale au forțe de coeziune foarte puternice, deci sunt foarte apropiate.
• Au o formă constantă.
• Au un volum constant
• Nu pot fi comprimate.
• Moleculele sale au o mobilitate redusă, deci, deși se pot întinde, cu aplicarea forței tind să se rupă.

Caracteristicile stării lichide a materiei

În stare lichidă, forțele de coeziune dintre molecule sunt mai mici, permițându-le să alunece una peste alta. Această capacitate de alunecare a moleculelor le permite să mențină un volum constant și, în același timp, să adopte forma recipientului care le conține, umplându-le golurile. De asemenea, sunt incompresibile și nu își pot reduce volumul. Ele sunt fluide, deci dacă jetul lor este întrerupt și apoi continuat, acesta se coalizează pentru a forma un singur corp. Exemple de lichide sunt apa, mercurul sau magma vulcanică.

• Moleculele sale au forțe de coeziune puternice, deci sunt foarte apropiate, dar pot aluneca una peste alta.
• Nu au o formă definită, deci iau forma recipientului care le conține.
• Au un volum constant
• Nu pot fi comprimate
• Moleculele lor sunt foarte mobile, deci tind să se lipească, chiar dacă fluxul lor este întrerupt sau se aplică o forță.

Caracteristicile stării gazoase a materiei

În această stare de materie, coeziunea moleculelor este foarte slabă, astfel încât acestea sunt larg separate între ele. Nu au o formă definită, putând să o adopte pe cea a containerului care le conține. Având forțe de coeziune slabe care tind să se respingă, nici volumul lor nu este constant, ocupând cel mai mare volum posibil, dar în același timp poate fi comprimat pentru a ocupa un foarte mic. Exemple de materii în stare gazoasă sunt aerul, gazul de gătit sau fumul.

• Moleculele sale au forțe de coeziune slabe, deci sunt separate și se mișcă liber.
• Nu au o formă definită, deci iau forma recipientului care le conține.
• Fiind atât de depărtați, nu au un volum constant, deci pot fi comprimați și ocupa un volum mai mic.
• Datorită separării lor moleculare, nu conduc electricitatea.

Caracteristicile stării plasmatice a materiei

Auzim mult acest cuvânt în aceste zile, mai ales când auzim despre televizoarele cu ecran plat. Plasma este a patra stare a materiei. În anumite condiții starea plasmei este similară stării gazoase: coeziunea sa moleculară este foarte slab, nu are o formă definită, capătă forma recipientului care îl conține și este compresibil. În condiții generale, un gaz are un nivel scăzut de ionizare, deci moleculele sale sunt stabile, iar gazul nu este un conductor de electricitate. Diferența cu starea gazoasă este că în plasmă majoritatea moleculelor sale sunt ionizate, ceea ce înseamnă că au sarcini electrice, că, atunci când sunt supuși unui câmp magnetic sau electric, vor reacționa accelerând particulele și provocând șocuri care le vor face să elibereze particule subatomic. Acest fenomen este utilizat în invenții precum lămpile cu economie de energie, unde filamentele produc un câmp electric care atunci când accelerarea moleculelor de vapori de mercur din interiorul lămpii, determinându-le să se ciocnească și să emită fotoni, adică ușoară. Același principiu se aplică ecranelor cu plasmă, unde fiecare pixel (fiecare punct de culoare) este alcătuit din trei celule, una pentru fiecare culoare (verde, roșu și albastru); Fiecare dintre ele conține gaze de neon sau xenon, care, atunci când sunt supuse polarizării și datorită diferențelor de tensiune, emit fotoni; combinația de celule care emit fotoni și numărul de fotoni emiși este ceea ce permite afișarea oricărei culori în acel pixel.

• Împărtășesc caracteristicile generale ale gazelor.
• Moleculele sale au forțe de coeziune slabe, deci sunt separate și se mișcă liber.
• Nu au o formă definită, deci iau forma recipientului care le conține.
• Fiind atât de depărtați, nu au un volum constant, deci pot fi comprimați și ocupa un volum mai mic.
• Moleculele sale sunt ionizate, deci este un conductor de electricitate.

Un alt criteriu de luat în considerare pentru a descrie stările de agregare a materiei sunt cele de temperatură și același corp poate avea stări diferite dacă temperatura sau presiunea la care este supus variază. Un exemplu în acest sens este apa. La temperaturi medii (între 1 ° C și 90 ° C) apa este lichidă. Când temperatura crește, aceasta se evaporă și devine o stare gazoasă. Acest punct de evaporare este în raport cu înălțimea deasupra nivelului mării. La nivelul mării, apa fierbe la 100 ° C, în timp ce odată cu creșterea înălțimii, punctul de fierbere scade; de exemplu, la o altitudine de 2.000 de metri (ca în Mexico City) punctul de fierbere este de 92 ° C. Pe de altă parte, apa capătă starea solidă atunci când este la temperaturi foarte scăzute. De la 0 ° C apa îngheață și se solidifică. Va rămâne solid atât timp cât menține aceste temperaturi scăzute. Pe măsură ce temperatura crește, aceasta revine la starea lichidă.

Modificări în starea de agregare a materiei:

Nu toate materiile schimbă starea în același mod. Unele pot trece de la solide la gaze fără a trece prin starea lichidă, de exemplu. Numele modificărilor de stare sunt după cum urmează:

Fuziune. Este atunci când un solid trece la starea lichidă prin acțiunea căldurii. Așa se întâmplă, de exemplu, atunci când fierul este încălzit la mai mult de 4.500 ° C.

Solidificare. Este ceea ce se întâmplă atunci când un lichid trece la starea solidă, în general atunci când temperatura acestuia scade. Așa se întâmplă când apa atinge temperaturi de 0 ° sau mai puțin.

Evaporare. Este atunci când un lichid, după creșterea temperaturii sale, devine o stare gazoasă. Se întâmplă, de exemplu, cu amoniac, care se evaporă la temperatura camerei.

Sublimarea. Este atunci când un solid trece la starea gazoasă fără a trece prin starea lichidă. Acest lucru se observă cu CO2 solid (numit și gheață uscată).

Sublimarea inversă. Este procesul invers față de cel precedent, când un gaz trece la starea solidă fără a trece prin lichid. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, atunci când vaporii de iod sunt supuși la temperaturi scăzute, formând cristale de iod.

Condensare. Acest lucru se întâmplă atunci când un vapor își scade temperatura, luând forma sa lichidă, mai stabilă la temperatura respectivă. Aceasta se întâmplă cu vaporii de apă atunci când temperatura este redusă la mai puțin de 90 sau 100 ° C.

Lichefiere. În acest proces, un subiect care în condiții normale de temperatură și presiune atmosferică este un gaz, este supus presiunilor ridicate și temperaturilor scăzute, determinându-l să ia starea lichidă. Este procesul la care este supus gazul petrolier lichefiat pentru a fi transportat și depozitat pentru uz casnic în sobe.