Kamu keadaan fisik materi ditentukan oleh jarak antar molekul, hubungan molekul dan energi kinetik yang menggerakkan partikel dalam sampel. Apakah mereka:
- padat;
- cair;
- gas;
- plasma;
- Kondensat Bose-Einstein.
Di keadaan padat, kami memiliki molekul yang tersusun dengan baik dengan sedikit gerakan. Pada ekstrem yang berlawanan adalah keadaan gas ini adalah plasma, di mana molekul memiliki jarak antara mereka dan energi kinetik yang tinggi. Bahan dalam keadaan cair mereka berada di tengah, tidak memiliki bentuk fisik yang pasti, memiliki energi kinetik lebih banyak daripada bahan padat, dan jarak antar molekul lebih kecil daripada bahan gas. HAI Kondensat Bose-Einstein adalah penemuan yang relatif baru yang berkisar pada gagasan memiliki sampel tanpa pergerakan antar molekul, yaitu, tanpa energi kinetik.
Baca juga: Apa yang harus dipelajari dari Qkamuimic Guntuk Enem?
Keadaan padat
Molekul-molekul bahan solid-state terhubung dengan kekuatan yang cukup yang menghasilkan format dan volume yang ditentukan
. Dalam keadaan ini kita memiliki energi kinetik kecil antara partikel dan, meskipun ada gerakan kecil di antara mereka, tidak mungkin untuk memvisualisasikannya secara makroskopik (dengan mata telanjang).Bentuk benda padat dapat berubah bila bahan berada di bawah pengaruh gaya mekanik (pecah, tergores, penyok) atau bila ada perubahan suhu dan tekanan. Setiap jenis bahan memiliki ketahanan terhadap dampak tersebut atau terhadap perubahan eksternal, sesuai dengan sifatnya.
Contoh
Sebagai contoh, kita dapat menyebutkan emas, bahan padat pada suhu kamar dengan titik leleh 1064,18 °C dan titik didih 2855,85 °C.
keadaan cair
di negara bagian cair, tidak ada bentuk fisik yang pasti, tetapi ada volume yang ditentukan, yang mencegah kami mengompresi material secara signifikan. Cairan memiliki kekuatan antarmolekuler lemah, yang memungkinkan Anda untuk memanipulasi dan memisahkan bagian sampel dengan mudah. Gaya tarik-menarik antar molekul mencegahnya bergerak bebas seperti gas. Selanjutnya, tegangan permukaan (gaya tarik-menarik antara molekul yang sama) adalah yang memungkinkan pembentukan tetesan.
Baca juga: Tegangan permukaan air - properti yang dihasilkan dari ikatan hidrogen
- Contoh
Contoh yang paling melimpah dan dapat diakses yang kita miliki tentang materi dalam keadaan cair di bawah kondisi suhu dan tekanan normal adalah air, juga dianggap sebagai pelarut universal.
keadaan gas
Bahan dalam keadaan gas gas tidak memiliki bentuk atau volume yang pasti defined. Ini memiliki kapasitas ekspansi yang tinggi karena: energi kinetik tinggi. Ketika ditempatkan dalam wadah, gas menyebar tanpa batas dan, jika dalam kondisi ini: kurungan, gas dipanaskan, akan terjadi peningkatan energi kinetik dan peningkatan tekanan dari sistem.
Perlu juga diperhatikan perbedaan antara gas dan uap. Meskipun dalam keadaan fisik yang sama, mereka memiliki sifat yang berbeda. HAI uap, ketika ditempatkan di bawah tekanan tinggi atau dengan menurunkan suhu, ia kembali ke keadaan cair. Kamu gas, pada gilirannya, adalah zat yang, dalam kondisi normal, sudah dalam keadaan gas dan, untuk mencairkan, perlu mengalami peningkatan tekanan dan suhu secara bersamaan.
Tahu lebih banyak:Perbedaan antara gas dan uap
Contoh
Contoh zat gas biasanya ditemukan di dalam balon pesta, gas helium, yang mana gákamu mulia dan monoatomik (satu molekul atom), yang ditemukan dalam keadaan gas untuk kondisi suhu dan tekanan normal. ITU massa jenis helium lebih kecil dari udara atmosfer, yang membuat balon mengapung.
Faktor yang menentukan keadaan fisik
Yang menentukan wujud fisik materi adalah organisasi molekulnya, jarak antara mereka dan energi kinetik kinetic (energi gerak). Setiap elemen memiliki titik leleh dan titik didih yang menentukan titik kritis, yaitu, di mana suhu dan tekanan elemen mempertahankan atau mengubah keadaan fisiknya. Titik kritis ini bervariasi tergantung pada sifat material. Selanjutnya, untuk setiap elemen, kita memiliki gaya antarmolekul yang berbeda, yang juga mempengaruhi keadaan fisik.
Perubahan keadaan fisik
Kemungkinan perubahan keadaan fisik terjadi dengan perubahan suhu dan tekanan. Lihat apa itu:
- Fusi: transisi dari keadaan padat ke keadaan cair melalui pemanasan.
- Penguapan: transisi dari cair ke gas. Proses ini dapat terjadi dalam tiga cara berbeda:
Mendidih: Perubahan dari cair ke gas terjadi dengan memanaskan sistem secara merata, seperti dalam kasus ketel di mana sebagian air menguap saat Anda memanas.
Pemanasan: Perubahan wujud dari cair ke gas terjadi secara tiba-tiba, karena bahan mengalami perubahan suhu yang cepat dan signifikan. Contohnya adalah ketika setetes air jatuh di atas hot plate.
Penguapan: Perubahan terjadi secara bertahap, karena hanya permukaan kontak cairan dengan sisa sistem yang menguap. Contoh: menjemur pakaian di jemuran.
- Kondensasi atau pencairan: perpindahan dari keadaan gas ke keadaan cair melalui pendinginan.
- Pemadatan: terjadi ketika suhu diturunkan lebih lanjut, menghasilkan pembekuan, yaitu peralihan dari cair ke padat.
- Sublimasi: adalah transisi dari wujud padat ke gas tanpa melalui wujud cair. Proses ini terjadi ketika zat memiliki titik leleh yang tinggi dan tekanan uap yang tinggi. Contoh: es kering dan kapur barus.
Catatan: Istilah yang sama atau resublimasi digunakan untuk proses terbalik (perpindahan dari gas ke keadaan padat).
keadaan fisik lainnya
Pada tahun 1932, Irving Langmuir, di Penghargaan Nobel Kimia, menambahkan istilah plasma dengan kondisi materi yang telah dipelajari sejak 1879. Ini adalah keadaan fisik di mana partikel sangat berenergi, memiliki jarak antara mereka dan sedikit atau tidak ada hubungan antara molekul. Sifat-sifat ini sangat mirip dengan keadaan gas, kecuali bahwa energi kinetik plasma jauh lebih besar daripada gas.
Kondisi materi seperti ini tidak umum di alam terestrial, namun berlimpah di Semesta, karena bintang pada dasarnya adalah bola plasma pada suhu tinggi. Secara artifisial sudah mampu memanipulasi dan menambah nilai plasma, yang bahkan digunakan secara komersial di TV plasma, lampu neon, konduktor LED, antara lain.
Pada tahun 1995, çGelombang Bose-Einsteinitu didirikan sebagai keadaan fisik materi. Eric Cornell dan Carl Weiman, menggunakan magnet dan laser, mendinginkan sampel dari rubidium, logam alkali, sampai energi antar partikel mendekati nol. Secara eksperimental, diketahui bahwa partikel-partikel itu bersatu, berhenti menjadi beberapa atom dan mulai berperilaku dalam kesatuan, sebagai "superatom".
Kondensat Bose-Einstein memiliki karakteristik superfluida (cairan tanpa viskositas dan konduktivitas listrik yang tinggi) dan telah digunakan dalam studi kuantum untuk menyelidiki lubang hitam dan paradoks partikel gelombang.
Baca juga: Perbedaan antara lampu fluoresensi dan lampu pijar
latihan yang diselesaikan
pertanyaan 1- (Fatas)Menonton:
I – Batu kapur barus tertinggal di lemari.
II – Wadah berisi air yang tersisa di dalam freezer.
III- Semangkuk air tersisa di api.
IV - Melelehnya sepotong timah saat dipanaskan.
Fakta-fakta ini benar terkait dengan fenomena berikut:
SANA. Sublimasi; II. Pemadatan; AKU AKU AKU. Penguapan; IV. Fusi.
B) saya Sublimasi; II. Sublimasi; AKU AKU AKU. Penguapan; IV. Solidifikasi.
C) saya Fusi; II. Sublimasi; AKU AKU AKU. Penguapan; IV. Solidifikasi.
D) saya Penguapan; II. Pemadatan; AKU AKU AKU. Fusi; IV. Sublimasi.
HEI. Penguapan; II. Sublimasi; AKU AKU AKU. Fusi; IV. Solidifikasi.
Resolusi
Alternatif A
I – Sublimasi: Kapur kapur barus adalah senyawa non-polar dengan titik didih yang sangat tinggi. Senyawa ini berubah dari wujud padat ke wujud gas tanpa melalui wujud cair.
II – Pemadatan: Air yang mengalami pembekuan pada suhu freezer rendah, yang secara kimia kita sebut pemadatan, yang merupakan perjalanan dari keadaan cair ke keadaan padat.
III – Penguapan: Air yang tersisa dalam wadah yang terbakar mengalami peningkatan suhu. Titik didih air adalah 100 ° C, jadi ketika sistem mencapai suhu ini, ia akan mulai menguap, berubah dari cair menjadi padat.
IV – Mencair: Timbal memiliki titik leleh 327,5 °C, yang merupakan suhu yang relatif tinggi; namun, peleburan timbal adalah proses umum di industri, yang tidak lebih dari transisi dari padat ke cair.
Pertanyaan 2 - (Mackenzie-SP)
Dengan menganalisis data dalam tabel, diukur pada 1 atm, kita dapat mengatakan bahwa, pada suhu 40 °C dan 1 atm:
A) eter dan etanol berada dalam fase gas.
B) eter dalam fase gas, dan etanol dalam fase cair.
C) keduanya dalam fase cair.
D) eter dalam fase cair, dan etanol dalam fase gas.
E) keduanya dalam fase padat.
Resolusi
Alternatif B Jika titik didih adalah titik di mana zat berubah menjadi keadaan gas, etanol pada 40 ° C akan tetap dalam keadaan cair. Eter memiliki titik didih yang lebih rendah yaitu 34°C, sehingga pada suhu 40°C akan berbentuk gas.
Pertanyaan3 – (Unicamp)Gunung es mengapung di air laut, seperti es dalam segelas air minum. Bayangkan situasi awal segelas air dan es, dalam kesetimbangan termal pada suhu 0°C. Seiring waktu, es mencair. Selama ada es, suhu sistem
A) tetap konstan tetapi volume sistem meningkat.
B) tetap konstan tetapi volume sistem berkurang.
C) menurun dan volume sistem meningkat.
D) berkurang, seperti halnya volume sistem.
Resolusi
Alternatif B Suhu tetap konstan sampai gunung es mencair sepenuhnya, karena ada pertukaran panas untuk mencari keseimbangan termal antara dua fase materi. Air adalah salah satu dari sedikit unsur yang memiliki kerapatan berbeda untuk keadaan fisik yang berbeda dari senyawa yang sama.
Secara visual kita dapat melihat bahwa kepadatan es lebih rendah. Dalam kasus gunung es dan dalam segelas air dan es, es ada di permukaan. Hal ini terjadi karena, ketika air dibekukan, dalam proses pembentukan es, volumenya bertambah, tetapi massanya tetap sama seperti ketika air dalam keadaan cair. Oleh karena itu, ketika gunung es mencair, volume sistem berkurang.
Oleh Laysa Bernardes Marques de Araújo
guru kimia
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estados-fisicos-materia.htm