Ön az anyag fizikai állapota a molekulák közötti távolság, a molekuláris kapcsolatok és kinetikus energia amely a mintában lévő részecskéket mozgatja. Vannak:
- szilárd;
- folyékony;
- gáznemű;
- vérplazma;
- Bose-Einstein kondenzátum.
Ban ben szilárd állapot, jól összeillesztett molekuláink vannak, kevés mozgással. Az ellenkező szélsőségben vannak a gáznemű állapot ez a vérplazma, amelyben a molekuláknak van távolságuk a nagy kinetikus energiával. Anyagok folyékony halmazállapot középen vannak, nincs meghatározott fizikai formájuk, nagyobb a mozgási energiájuk, mint egy szilárd anyagnál, és kisebb a távolságuk a molekulák között, mint a gáznemű anyagoké. O Bose-Einstein kondenzátum egy viszonylag új felfedezés, amely annak a gondolatnak a körül forog, hogy egy minta nem mozog a molekulák között, vagyis nincs mozgási energia.
Olvassa el: Mit kell tanulni Q-bóluimic Gaz Enemnek?
Szilárd állapot
A szilárdtest anyagának molekulái elegendő erővel kapcsolódnak össze, ami azt eredményezi meghatározott formátum és kötet
. Ebben az állapotban van kevés mozgási energia a részecskék között, és bár kicsi a mozgás közöttük, nem lehet makroszkóposan (szabad szemmel) megjeleníteni.A szilárd anyag alakja megváltoztatható, ha az anyag mechanikai erő hatására megtörik (törés, karcolás, horpadás), vagy ha változás történik a hőmérsékleten és nyomás. Minden típusú anyagnak ellenállása van jellegüknek megfelelően ezekre a hatásokra vagy a külső változásokra.
Példa
Példaként megemlíthetjük a Aranyszilárd anyag szobahőmérsékleten, olvadáspontja 1064,18 ° C és forráspontja 2855,85 ° C.
folyékony halmazállapot
az államban folyékony, nincs meghatározott fizikai forma, de van meghatározott volumen, ami megakadályozza, hogy jelentősen összenyomjuk az anyagot. A folyadékoknak van erő intermolekuláris gyenge, ami lehetővé teszi, hogy a minta részeit könnyedén kezelje és szétválassza. A molekulák közötti vonzerő megakadályozza, hogy gázként szabadon mozogjanak. Továbbá a felületi feszültség (az egyenlő molekulák közötti vonzerő) teszi lehetővé a cseppek képződését.
Olvassa el: Vízfelületi feszültség - hidrogénkötésekből származó tulajdonság
- Példa
A leggyakoribb és hozzáférhető példa folyékony halmazállapotú anyagból normál hőmérsékleti és nyomási körülmények között az Víz, univerzális oldószernek is tekinthető.
gáznemű állapot
Gáz halmazállapotú anyag nincs meghatározott alakja vagy térfogata. Nagy bővítési kapacitása van a nagy mozgási energia. Ha a tartályba kerül, a gáz a végtelenségig terjed, és ha ilyen körülmények között bezáráskor a gázt felmelegítik, növekedni fog a kinetikus energia és nő a nyomás a rendszer.
Érdemes megjegyezni a gáz és a gőz közötti különbséget is. Annak ellenére, hogy azonos fizikai állapotban vannak, különböző természetűek. O gőz, nagy nyomás alá helyezve vagy a hőmérséklet csökkentésével folyékony állapotba kerül. Ön gázokviszont olyan anyagok, amelyek normál körülmények között már gáz halmazállapotúak, és a cseppfolyósodás érdekében egyszerre szükséges a nyomás és a hőmérséklet növekedése.
Többet tud:Különbség a gáz és a gőz között
Példa
A léggömbökben általában megtalálható egy gáznemű anyagra példa gáz hélium, ami a gánemes vagy és monoatomos (egy atom molekula), amely gázállapotban található a normál hőmérsékleti és nyomási körülmények között. A sűrűség hélium értéke kisebb, mint a légköri levegőé, ami a léggömbök lebegését okozza.
A fizikai állapotokat meghatározó tényezők
Az anyag fizikai állapotát az határozza meg molekuláinak szervezése, a köztük lévő távolság és a kinetikus energia (mozgásenergia). Minden elemnek van egy olvadáspont és forráspont amelyek meghatározzák a kritikus pontot, vagyis hol hőfok és az elem nyomása fenntartja vagy megváltoztatja fizikai állapotát. Ez a kritikus pont az anyag jellegétől függően változik. Ezenkívül minden elem esetében különböző molekulák közötti erőink vannak, amelyek a fizikai állapotot is befolyásolják.
A fizikai állapot megváltozik
A fizikai állapot lehetséges változásai a hőmérséklet és a nyomás változásával következnek be. Nézze meg, mik ezek:
- Fúzió: átmenet szilárd állapotból folyékony állapotba melegítés útján.
- Párologtatás: átmenet folyékony állapotból gáz halmazállapotba. Ez a folyamat háromféle módon történhet:
Forró: A folyadék állapotból a gáz halmazállapotba történő átállás a rendszer egyenletes melegítésével történik, mint például egy vízforraló esetében, ahol a víz egy része elpárolog, miközben felmelegszik.
Fűtés: A folyadék állapotból a gáz halmazállapotba történő átmenet hirtelen történik, mivel az anyag gyors és jelentős hőmérséklet-változáson megy keresztül. Példa erre, amikor a vízcsepp egy főzőlapra esik.
Párolgás: A változás fokozatosan történik, mivel csak a folyadéknak a rendszer többi részével érintkező felülete párolog el. Példa: ruhák szárítása a szárítókötélen.
- Kondenzáció vagy cseppfolyósítás: áthaladás a gáz halmazállapotból folyékony állapotba hűtés útján.
- Megszilárdulás: akkor fordul elő, amikor a hőmérséklet tovább csökken, ami fagyást eredményez, vagyis folyadékból szilárd állapotba kerül.
- Szublimáció: a szilárd állapotból a gáz halmazállapotba való átmenet anélkül, hogy a folyékony állapoton átmenne. Ez a folyamat akkor zajlik le, amikor az anyagnak magas olvadáspontja és nagy gőznyomása van. Példa: szárazjég és molygolyók.
Megjegyzés: Ugyanezt a kifejezést vagy reszublimálást használják az inverz folyamathoz (átjutás a gáz halmazállapotútól a szilárd állapotig).
egyéb fizikai állapotok
1932-ben Irving Langmuir, a Nóbel díj kémiai tudományág, tette hozzá a kifejezést vérplazma az anyag állapotához, amelyet 1879 óta tanulmányoztak. Ez egy olyan fizikai állapot, amelyben a részecskék nagy energiával rendelkeznek, távolságuk van közöttük, és a molekulák között alig vagy egyáltalán nincs kapcsolat. Ezek a tulajdonságok meglehetősen hasonlóak a gáz halmazállapotú állapotokhoz, azzal a különbséggel, hogy a plazma kinetikus energiája sokkal nagyobb, mint egy gázé.
Az anyag ilyen fajtája földi természetben nem gyakoriazonban bőséges az Univerzumban, mivel a csillagok alapvetően plazma gömbök magas hőmérsékleten. Mesterségesen már képes manipulálni és hozzáadni a hozzáadott értéket vérplazma, amelyet még kereskedelemben használnak többek között plazmatévékben, fénycsövekben, LED-vezetőkben.
1995-ben a çBose-Einstein hullámaz anyag fizikai állapotaként jött létre. Eric Cornell és Carl Weiman mágnesek és lézerek segítségével hűtöttek egy mintát rubídiumalkálifémet, amíg a részecskék közötti energia nulla közelében nem volt. Kísérletileg észrevették, hogy a részecskék egyesültek, megszűntek több atom lenni, és egységesen kezdtek viselkedni, mint "szuperatom".
A Bose-Einstein kondenzátum rendelkezik a szuperfolyadék jellemzői (viszkozitás és magas elektromos vezetőképesség nélküli folyadék), és kvantum vizsgálatokban használták a fekete lyukak és a hullám-részecske paradoxon vizsgálatára.
Olvassa el: A fluoreszcencia és az izzólámpa közötti különbség
megoldott gyakorlatok
1. kérdés- (Ffelett)Néz:
I - Egy szöcskekő maradt a szekrényben.
II - A fagyasztóban maradt víztartály.
III- Egy tál víz maradt a tűzben.
IV - Egy darab ólom megolvadása melegítés közben.
Ezek a tények helyesen kapcsolódnak a következő jelenségekhez:
OTT. Szublimáció; II. Megszilárdulás; III. Párolgás; IV. Fúzió.
B) I. Szublimáció; II. Szublimáció; III. Párolgás; IV. Megszilárdulás.
C) I. Fúzió; II. Szublimáció; III. Párolgás; IV. Megszilárdulás.
D) I. Párolgás; II. Megszilárdulás; III. Fúzió; IV. Szublimáció.
HÉ. Párolgás; II. Szublimáció; III. Fúzió; IV. Megszilárdulás.
Felbontás
A. alternatíva
I - Szublimáció: A molygolyók nem poláros vegyületek, nagyon magas forráspontúak. Ez a vegyület szilárdból gázneművé válik anélkül, hogy a folyékony állapotban áthaladna.
II - Megszilárdulás: Az alacsony fagyasztó hőmérsékletnek kitett víz megfagy, amit kémiailag szilárdulásnak nevezünk, ami a folyékony állapotból a szilárd állapotba való átjutás.
III - Párologtatás: A tűzben lévő edényben maradt víz hőmérséklete emelkedik. A víz forráspontja 100 ° C, így amikor a rendszer eléri ezt a hőmérsékletet, elpárologni kezd, folyadékról szilárd állapotra változik.
IV - Olvadás: Az ólom olvadáspontja 327,5 ° C, ami viszonylag magas hőmérséklet; az ólomolvasztás azonban az iparban általános folyamat, amely nem más, mint a szilárd állapotból a folyékony állapotba való átmenet.
2. kérdés - (Mackenzie-SP)
A táblázat 1 atm-en mért adatait elemezve elmondhatjuk, hogy 40 ° C és 1 atm hőmérsékleten:
A) éter és etanol gázfázisban vannak.
B) az éter gázfázisban van, az etanol pedig folyékony fázisban van.
C) mindkettő folyékony fázisban van.
D) az éter folyékony és etanol a gázfázisban van.
E) mindkettő szilárd fázisban van.
Felbontás
B. alternatíva Ha a forráspont az a pont, ahol az anyag gáz halmazállapotba kerül, az etanol 40 ° C-on továbbra is folyékony állapotban lesz. Az éter forráspontja alacsonyabb, 34 ° C, tehát 40 ° C-on gáz halmazállapotú lesz.
Kérdés3 - (Unicamp)A jéghegyek tengervízben úsznak, akárcsak a jég egy pohár ivóvízben. Képzelje el egy pohár víz és jég kezdeti helyzetét, hő egyensúlyban 0 ° C hőmérsékleten. Idővel a jég megolvad. Amíg van jég, addig a rendszer hőmérséklete
A) állandó marad, de a rendszer térfogata nő.
B) állandó marad, de a rendszer térfogata csökken.
C) csökken és a rendszer térfogata nő.
D) csökken, csakúgy, mint a rendszer térfogata.
Felbontás
B. alternatíva A hőmérséklet mindaddig állandó marad, amíg a jéghegy teljesen meg nem olvad, mivel az anyag két fázisa között hőcsere zajlik a hőegyensúly keresésére. A víz egyike azon kevés elemeknek, amelyek különböző sűrűségeket fogadnak el ugyanazon vegyület különböző fizikai állapotaiban.
Vizuálisan láthatjuk, hogy a jégsűrűség alacsonyabb. A jéghegy esetében, valamint egy pohár vízben és jégben a jég a felszínen marad. Ez azért történik, mert a víz fagyásakor a jégképződés során térfogatot nyer, de a tömeg ugyanaz marad, mint amikor folyékony víz volt. Ezért, amikor a jéghegy megolvad, a rendszer térfogata csökken.
Írta: Laysa Bernardes Marques de Araújo
Kémia tanár
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estados-fisicos-materia.htm
