पदार्थ की भौतिक अवस्थाएँ: नाम और विशेषताएँ

आप पदार्थ की भौतिक अवस्था अणुओं, आणविक कनेक्शन और. के बीच की दूरी से निर्धारित होते हैं गतिज ऊर्जा जो एक नमूने में कणों को स्थानांतरित करता है। क्या वो:

• ठोस;
• तरल;
• गैसीय;
• प्लाज्मा;
• बोस-आइंस्टीन घनीभूत।

में ठोस अवस्था, हमारे पास कम गति के साथ अच्छी तरह से इकट्ठे अणु हैं। विपरीत चरम पर हैं गैसीय अवस्था यह है प्लाज्मा, जिसमें अणुओं में उनके और उच्च गतिज ऊर्जा के बीच अंतर होता है। सामग्री तरल अवस्था वे बीच में हैं, कोई परिभाषित भौतिक रूप नहीं है, एक ठोस सामग्री की तुलना में अधिक गतिज ऊर्जा है, और गैसीय पदार्थों की तुलना में अणुओं के बीच एक छोटी सी दूरी है। हे बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट एक अपेक्षाकृत नई खोज है जो अणुओं के बीच बिना किसी गति के एक नमूना होने के विचार के इर्द-गिर्द घूमती है, अर्थात कोई गतिज ऊर्जा नहीं है।

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ठोस अवस्था

एक ठोस-अवस्था सामग्री के अणु पर्याप्त बल से जुड़ते हैं जिसके परिणामस्वरूप results परिभाषित प्रारूप और मात्रा. इस राज्य में हमारे पास है थोड़ी गतिज ऊर्जा कणों के बीच और, हालांकि उनके बीच एक छोटा सा आंदोलन है, इसे मैक्रोस्कोपिक रूप से (नग्न आंखों से) कल्पना करना संभव नहीं है।

एक ठोस का आकार तब बदला जा सकता है जब सामग्री यांत्रिक बल (ब्रेक, स्क्रैच, डेंट) की क्रिया के तहत हो या जब तापमान में परिवर्तन हो और दबाव. प्रत्येक प्रकार की सामग्री में प्रतिरोध होता है इन प्रभावों के लिए या बाहरी परिवर्तनों के लिए, उनकी प्रकृति के अनुसार।

• उदाहरण

एक उदाहरण के रूप में, हम उल्लेख कर सकते हैं सोना1064.18 डिग्री सेल्सियस के गलनांक और 2855.85 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक के साथ कमरे के तापमान पर ठोस सामग्री।

अयस्क में सोने की डली, ठोस अवस्था।

तरल अवस्था

राज्य में तरल, कोई परिभाषित भौतिक रूप नहीं है, लेकिन परिभाषित मात्रा है, जो हमें सामग्री को महत्वपूर्ण रूप से संपीड़ित करने से रोकता है। तरल पदार्थ है शक्ति इंटरमोलेकुलर कमजोर, जो आपको आसानी से नमूने के हिस्सों में हेरफेर करने और अलग करने की अनुमति देता है। अणुओं के बीच आकर्षण बल उन्हें गैस की तरह स्वतंत्र रूप से चलने से रोकता है। इसके अलावा, सतह तनाव (समान अणुओं के बीच आकर्षण बल) वह है जो बूंदों के निर्माण को संभव बनाता है।

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• उदाहरण

तापमान और दबाव की सामान्य परिस्थितियों में तरल अवस्था में सामग्री का सबसे प्रचुर और सुलभ उदाहरण है पानी, एक सार्वभौमिक विलायक भी माना जाता है।

कंटेनर के आकार का पालन करते हुए, एक गिलास में तरल पानी डाला जा रहा है।

गैसीय अवस्था

गैसीय अवस्था में एक सामग्री material इसका कोई परिभाषित आकार या आयतन नहीं है. इसकी वजह से उच्च विस्तार क्षमता है उच्च गतिज ऊर्जा. जब एक कंटेनर में रखा जाता है, तो गैस अनिश्चित काल तक फैलती है और यदि इन शर्तों के तहत under कारावास, गैस को गर्म किया जाता है, गतिज ऊर्जा में वृद्धि होगी और दबाव में वृद्धि होगी प्रणाली में।

यह गैस और भाप के बीच के अंतर को भी ध्यान देने योग्य है। एक ही भौतिक अवस्था में होते हुए भी इनकी प्रकृति भिन्न-भिन्न होती है। हे भाप, जब उच्च दबाव में रखा जाता है या तापमान कम करके, यह एक तरल अवस्था में वापस आ जाता है। आप गैसोंबदले में, वे पदार्थ हैं जो सामान्य परिस्थितियों में पहले से ही एक गैसीय अवस्था में होते हैं और द्रवीभूत होने के लिए, दबाव और तापमान में एक साथ वृद्धि होना आवश्यक है।

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• उदाहरण

एक गैसीय पदार्थ का एक उदाहरण आमतौर पर पार्टी गुब्बारों के अंदर पाया जाता है, गैस हीलियम, जो कि है जीáतुम महान हो और मोनोआटोमिक (एक परमाणु अणु), तापमान और दबाव की सामान्य स्थितियों के लिए गैसीय अवस्था में पाया जा रहा है। घनत्व हीलियम की मात्रा वायुमंडलीय हवा से छोटी होती है, जिससे गुब्बारे तैरते हैं।

पार्टी बैलून में डाली जा रही हीलियम गैस।

भौतिक अवस्थाओं को निर्धारित करने वाले कारक

पदार्थ की भौतिक अवस्था क्या निर्धारित करती है इसके अणुओं का संगठन, उनके और गतिज ऊर्जा के बीच की दूरी (आंदोलन ऊर्जा)। प्रत्येक तत्व में a. होता है गलनांक और क्वथनांक जो महत्वपूर्ण बिंदु को परिभाषित करता है, अर्थात जहां तापमान और दबाव तत्व अपनी भौतिक अवस्था को बनाए रखता है या बदलता है। यह महत्वपूर्ण बिंदु सामग्री की प्रकृति के आधार पर भिन्न होता है। इसके अलावा, प्रत्येक तत्व के लिए, हमारे पास अलग-अलग अंतर-आणविक बल हैं, जो भौतिक स्थिति को भी प्रभावित करते हैं।

भौतिक अवस्था में परिवर्तन

भौतिक अवस्था में संभावित परिवर्तन तापमान और दबाव में परिवर्तन के साथ होते हैं। देखें कि वे क्या हैं:

• विलय: तापन द्वारा ठोस अवस्था से द्रव अवस्था में संक्रमण।
• वाष्पीकरण: द्रव से गैसीय अवस्था में संक्रमण। यह प्रक्रिया तीन अलग-अलग तरीकों से हो सकती है:

1. उबलना: एक तरल से गैसीय अवस्था में परिवर्तन सिस्टम को समान रूप से गर्म करने से होता है, जैसा कि केतली के मामले में होता है जहां कुछ पानी गर्म होने पर वाष्पित हो जाता है।

2. गरम करनातरल से गैसीय अवस्था में परिवर्तन अचानक होता है, क्योंकि सामग्री तापमान में तेजी से और महत्वपूर्ण परिवर्तन से गुजरती है। एक उदाहरण है जब पानी की बूंद गर्म प्लेट पर गिरती है।

3. भाप: परिवर्तन धीरे-धीरे होता है, क्योंकि शेष प्रणाली के साथ केवल तरल की संपर्क सतह वाष्पित हो जाती है। उदाहरण: कपड़े पर कपड़े सुखाना।

• संघनन या द्रवीकरण: शीतलन के माध्यम से गैसीय अवस्था से तरल अवस्था में जाना।
• जमाना: तब होता है जब तापमान और कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ठंड होती है, अर्थात तरल से ठोस अवस्था में जाना।
• उच्च बनाने की क्रिया: तरल अवस्था से गुजरे बिना ठोस से गैसीय अवस्था में संक्रमण है। यह प्रक्रिया तब होती है जब पदार्थ में उच्च गलनांक और उच्च वाष्प दाब होता है। उदाहरण: सूखी बर्फ और मोथबॉल।

नोट: व्युत्क्रम प्रक्रिया (गैसीय से ठोस अवस्था में मार्ग) के लिए एक ही शब्द या पुन: उभार का उपयोग किया जाता है।

भौतिक अवस्था में परिवर्तन

अन्य भौतिक अवस्थाएँ

1932 में, इरविंग लैंगमुइर, नोबेल पुरस्कार रसायन विज्ञान के, शब्द जोड़ा गया प्लाज्मा 1879 से अध्ययन किए गए पदार्थ की स्थिति के लिए। यह एक भौतिक अवस्था है जिसमें कण अत्यधिक सक्रिय होते हैं, उनके बीच की दूरी होती है और अणुओं के बीच बहुत कम या कोई संबंध नहीं होता है। ये गुण गैसीय अवस्था से काफी मिलते-जुलते हैं, सिवाय इसके कि प्लाज्मा की गतिज ऊर्जा गैस की तुलना में बहुत अधिक होती है।

इस तरह की स्थिति स्थलीय प्रकृति में आम नहीं, हालांकि यह ब्रह्मांड में प्रचुर मात्रा में है, क्योंकि तारे मूल रूप से उच्च तापमान पर प्लाज्मा के गोले हैं। कृत्रिम रूप से यह पहले से ही हेरफेर करने और मूल्य जोड़ने में सक्षम है प्लाज्मा, जिसका व्यावसायिक रूप से प्लाज्मा टीवी, फ्लोरोसेंट लैंप, एलईडी कंडक्टर, आदि में भी उपयोग किया जाता है।

1995 में, सीबोस-आइंस्टीन तरंगइसे पदार्थ की भौतिक अवस्था के रूप में स्थापित किया गया था। एरिक कॉर्नेल और कार्ल वीमन ने मैग्नेट और लेजर का उपयोग करके का एक नमूना ठंडा किया रूबिडीयाम, एक क्षार धातु, जब तक कि कणों के बीच ऊर्जा शून्य के करीब न हो। प्रयोगात्मक रूप से, यह देखा गया कि कण एकजुट हो गए, कई परमाणुओं को समाप्त कर दिया और एकता में व्यवहार करना शुरू कर दिया, जैसे a "सुपरटॉम".

बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट है एक सुपरफ्लुइड की विशेषताएं (चिपचिपापन और उच्च विद्युत चालकता के बिना द्रव) और क्वांटम अध्ययन में ब्लैक होल और तरंग-कण विरोधाभास की जांच के लिए उपयोग किया गया है।

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हल किए गए अभ्यास

प्रश्न 1- (एफऊपर)घड़ी:

मैं - कोठरी में एक मोथबॉल पत्थर बचा है।

II - फ्रीजर में पानी का एक कंटेनर बचा है।

III- आग में बचा हुआ पानी का कटोरा।

IV - गर्म करने पर सीसे के टुकड़े का पिघलना।

ये तथ्य निम्नलिखित परिघटनाओं से सही रूप से संबंधित हैं:

क्या आप वहां मौजूद हैं। उच्च बनाने की क्रिया; द्वितीय. जमाना; III. वाष्पीकरण; चतुर्थ। संलयन।

बी) मैं। उच्च बनाने की क्रिया; द्वितीय. उच्च बनाने की क्रिया; III. वाष्पीकरण; चतुर्थ। जमाना।

सी) मैं। संलयन; द्वितीय. उच्च बनाने की क्रिया; III. वाष्पीकरण; चतुर्थ। जमाना।

डी) मैं। वाष्पीकरण; द्वितीय. जमाना; III. संलयन; चतुर्थ। उच्च बनाने की क्रिया।

अरे। वाष्पीकरण; द्वितीय. उच्च बनाने की क्रिया; III. संलयन; चतुर्थ। जमाना।

संकल्प

वैकल्पिक ए.

I - उच्च बनाने की क्रिया: मोथबॉल एक गैर-ध्रुवीय यौगिक है जिसका क्वथनांक बहुत अधिक होता है। यह यौगिक द्रव अवस्था से गुजरे बिना ठोस से गैसीय अवस्था में चला जाता है।

II - जमना: कम फ्रीजर तापमान के अधीन पानी जम जाता है, जिसे रासायनिक रूप से हम जमना कहते हैं, जो कि तरल अवस्था से ठोस अवस्था में जाने का मार्ग है।

III - वाष्पीकरण: एक कंटेनर में आग पर छोड़े गए पानी में तापमान में वृद्धि होती है। पानी का क्वथनांक 100 ° C होता है, इसलिए जब सिस्टम इस तापमान पर पहुँच जाता है, तो यह वाष्पित होना शुरू हो जाएगा, एक तरल से ठोस अवस्था में बदल जाएगा।

IV - गलनांक: लेड का गलनांक 327.5°C होता है, जो अपेक्षाकृत उच्च तापमान होता है; हालाँकि, लेड का पिघलना उद्योगों में एक सामान्य प्रक्रिया है, जो ठोस से तरल अवस्था में संक्रमण के अलावा और कुछ नहीं है।

प्रश्न २ - (मैकेंज़ी-एसपी)

तालिका में डेटा का विश्लेषण करके, 1 एटीएम पर मापा जाता है, हम कह सकते हैं कि, 40 डिग्री सेल्सियस और 1 एटीएम के तापमान पर:

ए) ईथर और इथेनॉल गैस चरण में हैं।

बी) ईथर गैस चरण में है, और इथेनॉल तरल चरण में है।

सी) दोनों तरल चरण में हैं।

डी) ईथर तरल चरण में है, और इथेनॉल गैस चरण में है।

ई) दोनों ठोस चरण में हैं।

संकल्प

वैकल्पिक बी. यदि क्वथनांक वह बिंदु है जिस पर पदार्थ गैसीय अवस्था में बदल जाता है, तो 40°C पर इथेनॉल अभी भी तरल अवस्था में रहेगा। ईथर का क्वथनांक कम होता है, जो कि 34°C होता है, इसलिए 40°C पर यह गैसीय अवस्था में होगा।

सवाल3 - (यूनिकैंप)हिमखंड समुद्री जल में तैरते हैं, ठीक वैसे ही जैसे एक गिलास पीने के पानी में बर्फ तैरती है। 0°C के तापमान पर एक गिलास पानी और बर्फ की तापीय संतुलन में प्रारंभिक स्थिति की कल्पना करें। समय के साथ, बर्फ पिघल जाती है। जब तक बर्फ है, सिस्टम का तापमान

ए) स्थिर रहता है लेकिन सिस्टम वॉल्यूम बढ़ता है।
बी) स्थिर रहता है लेकिन सिस्टम वॉल्यूम कम हो जाता है।
सी) घटता है और सिस्टम वॉल्यूम बढ़ता है।
डी) घट जाती है, जैसा कि सिस्टम वॉल्यूम करता है।

संकल्प

वैकल्पिक बी. तापमान तब तक स्थिर रहता है जब तक कि हिमखंड पूरी तरह से पिघल न जाए, क्योंकि पदार्थ के दो चरणों के बीच थर्मल संतुलन की तलाश में गर्मी का आदान-प्रदान होता है। पानी उन कुछ तत्वों में से एक है जो एक ही यौगिक की विभिन्न भौतिक अवस्थाओं के लिए अलग-अलग घनत्व स्वीकार करते हैं।

नेत्रहीन हम देख सकते हैं कि बर्फ का घनत्व कम है। हिमशैल के मामले में और एक गिलास पानी और बर्फ में, बर्फ सतह पर रहती है। ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि जब पानी जम जाता है, तो बर्फ बनने की प्रक्रिया में उसका आयतन बढ़ जाता है, लेकिन द्रव्यमान वही रहता है, जब वह तरल अवस्था में पानी था। इसलिए, जब हिमखंड पिघलता है, तो सिस्टम का आयतन कम हो जाता है।

Laysa Bernardes Marques de Araújo. द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक

स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estados-fisicos-materia.htm