Характеристика станів матерії

Ми оточені матерією. Все навколо нас, включаючи нас самих, - це матерія. Незважаючи на те, що вся матерія різна, існує ряд характеристик, які дозволяють класифікувати її за агрегатним станом, тобто за тим, як утримуються разом її молекули.

Існує кілька загальних критеріїв класифікації та опису характеристика станів речовини. Це обсяг, форма та стисливість та молекулярна згуртованість. Обсяг відноситься до місця, яке займає тіло в просторі, яке може бути постійним, розширюватися або стискатися. Форма враховується тим, що матеріал, про який йде мова, може набути форми ємності, яка його містить, заповнюючи все, або що вона зберігає власну форму. Стисливість - це здатність тіла стискатися, займати менший об’єм. Когезія відноситься до сили, з якою молекули, що складають речовину, злипаються. Ці зв'язки можуть бути сильними або слабкими.

Твердотільні характеристики речовини

У твердому стані молекули речовини підтримують сильні сили зчеплення між собою, що дозволяє їм мати форму і об’єм постійні, тобто вони зберігають власну форму, обсяг завжди однаковий і вони нестисливі, тобто не можуть стискатися і зменшуватися його обсяг. Завдяки згуртованості їх молекул, як правило, коли вони змінюють свою форму, вони досягають точки розриву, оскільки їх молекули не легко ковзають одна над одною. Прикладами такого стану речовини є метали, дерево або пластик.

• Його молекули мають дуже сильні сили зчеплення, тому вони знаходяться дуже близько один до одного.
• Вони мають постійну форму.
• Вони мають постійний обсяг
• Їх не можна стискати.
• Його молекули мають невелику рухливість, тому, хоча вони можуть розтягуватися, із застосуванням сили вони, як правило, руйнуються.

Характеристика рідкого стану речовини

У рідкому стані сили зчеплення між молекулами нижчі, що дозволяє їм ковзати одна над одною. Ця ковзна здатність молекул дозволяє їм підтримувати постійний об’єм і одночасно приймати форму контейнера, що їх містить, заповнюючи їх прогалини. Вони також нестисливі і не можуть зменшити свій обсяг. Вони текучі, тому, якщо їх струмінь переривається, а потім продовжується, він зливається, утворюючи єдине тіло. Прикладами рідин є вода, ртуть або вулканічна магма.

• Його молекули мають сильні сили зчеплення, тому вони знаходяться дуже близько один до одного, але вони можуть ковзати одна над одною.
• Вони не мають певної форми, тому приймають форму контейнера, що їх містить.
• Вони мають постійний обсяг
• Їх не можна стискати
• Їх молекули дуже рухливі, тому вони, як правило, злипаються, навіть якщо їх потік переривається або застосовується сила.

Характеристика газоподібного стану речовини

У такому стані речовини когезія молекул дуже слабка, тому вони широко відокремлені одна від одної. Вони не мають визначеної форми і можуть прийняти форму контейнера, що їх містить. Маючи слабкі сили згуртованості, які мають тенденцію відштовхувати один одного, їх обсяг також не є постійним, займаючи якомога більший обсяг, але в той же час його можна стиснути, щоб зайняти дуже маленький. Прикладами речовини в газоподібному стані є повітря, газ для готування або дим.

• Його молекули мають слабкі сили зчеплення, тому вони відокремлюються і вільно рухаються.
• Вони не мають певної форми, тому приймають форму контейнера, що їх містить.
• Перебуваючи настільки далеко один від одного, вони не мають постійного об’єму, тому їх можна стискати і займати менший об’єм.
• Через їх молекулярне розділення вони не проводять електрику.

Характеристика плазмового стану речовини

У наші дні ми багато чуємо це слово, особливо коли чуємо про телевізори з плоским екраном. Плазма - четвертий стан речовини. За певних умов плазмовий стан подібний до газоподібного: його молекулярна когезія дуже слабкий, не має певної форми, набуває форми контейнера, що його містить, і стисливий. У загальних умовах газ має низький рівень іонізації, тому його молекули стабільні, а газ не є провідником електрики. Різниця з газоподібним станом полягає в тому, що в плазмі більша частина її молекул іонізована, а це означає, що вони мають електричні заряди, що під впливом магнітного або електричного поля вони реагуватимуть прискорюючи частинки та викликаючи удари, які змусять їх випускати частинки субатомний. Це явище використовується у таких винаходах, як енергозберігаючі лампи, де нитки розжарювання створюють електричне поле, яке коли прискорення молекул пари ртуті всередині лампи, змушуючи їх стикатися і випускати фотони, тобто, світло. Цей самий принцип застосовується до плазмових екранів, де кожен піксель (кожна кольорова точка) складається з трьох комірок, по одній для кожного кольору (зеленого, червоного та синього); Кожен із них містить неоновий або ксеноновий газ, який піддаючись поляризації та через різницю напруг випромінює фотони; поєднання клітин, які випромінюють фотони, і кількість випромінюваних фотонів - це те, що дозволяє відображати будь-який колір у цьому пікселі.

• Вони поділяють загальні характеристики газів.
• Його молекули мають слабкі сили зчеплення, тому вони відокремлюються і вільно рухаються.
• Вони не мають певної форми, тому приймають форму контейнера, що їх містить.
• Перебуваючи настільки далеко один від одного, вони не мають постійного об’єму, тому їх можна стискати і займати менший об’єм.
• Його молекули іонізовані, тому він є провідником електрики.

Іншим критерієм, який слід взяти до уваги для опису агрегатних станів речовини, є температури та тиск, оскільки одне і те ж тіло може мати різні стани, якщо температура або тиск, якому воно піддається, змінюються. Прикладом цього є вода. При середніх температурах (від 1 ° C до 90 ° C) вода є рідкою. Коли температура підвищується, вона випаровується і перетворюється в газоподібний стан. Ця точка випаровування стосується висоти над рівнем моря. На рівні моря вода кипить при 100 ° C, тоді як із збільшенням висоти температура кипіння зменшується; Наприклад, на висоті 2000 метрів (як у Мехіко) температура кипіння становить 92 ° C. З іншого боку, вода набуває твердого стану, коли знаходиться при дуже низьких температурах. Від 0 ° C вода замерзає і застигає. Він залишатиметься твердим, доки підтримуватиме ці низькі температури. Зі збільшенням температури вона повертається до рідкого стану.

Зміни агрегаційного стану речовини:

Не всі речовини змінюють стан однаково. Деякі, наприклад, можуть перейти від твердих речовин до газів, не переходячи через рідкий стан. Назви змін стану такі:

Злиття. Це коли тверда речовина під дією тепла переходить у рідкий стан. Це те, що відбувається, наприклад, коли залізо нагрівається до понад 4500 ° C.

Затвердіння. Це те, що відбувається, коли рідина переходить у твердий стан, як правило, коли її температура знижується. Це відбувається, коли вода досягає температури 0 ° або менше.

Випаровування. Це коли рідина після підвищення температури стає газоподібним станом. Це трапляється, наприклад, з аміаком, який випаровується при кімнатній температурі.

Сублімація. Це коли тверда речовина переходить у газоподібний стан, не переходячи через рідкий стан. Це помітно при твердому СО2 (його також називають сухим льодом).

Зворотна сублімація. Це зворотний процес до попереднього, коли газ переходить у твердий стан, не проходячи через рідину. Це трапляється, наприклад, коли пари йоду піддаються дії низьких температур, утворюючи кристали йоду.

Конденсація. Це трапляється, коли пара знижує температуру, приймаючи рідку форму, більш стабільну при цій температурі. Це те, що відбувається з водяною парою, коли температура знижується до менш ніж 90 або 100 ° C.

Зрідження. У цьому процесі речовина, яка в звичайних умовах температури і атмосферного тиску є газом, зазнає високого тиску і низьких температур, що змушує її приймати рідкий стан. Це процес транспортування скрапленого нафтового газу та його зберігання для побутового використання в печах.