Fizikinės materijos būsenos: pavadinimai ir charakteristikos

Tu fizinės materijos būsenos yra nustatomi pagal atstumą tarp molekulių, molekulinius ryšius ir kinetinė energija kad juda mėginyje esančios dalelės. Ar jie:

• kietas;
• skystas;
• dujinis;
• plazma;
• Bose-Einšteino kondensatas.

Į kietojo, mes turime gerai surinktas molekules, kurios mažai juda. Priešingu kraštutinumu yra dujinė būsena tai plazma, kuriame molekulės turi tarpą tarp jų ir didelės kinetinės energijos. Medžiagos skysta būsena jie yra viduryje, neturi apibrėžtos fizinės formos, turi daugiau kinetinės energijos nei kieta medžiaga ir mažesnis atstumas tarp molekulių nei dujinės medžiagos. O Bose-Einšteino kondensatas yra gana naujas atradimas, kuris sukasi apie idėją turėti mėginį be judėjimo tarp molekulių, tai yra, ne kinetinę energiją.

Taip pat skaitykite: Ką studijuoti iš Quimic Guž Enemą?

Kietojo

Kietosios būsenos medžiagos molekulės jungiasi su pakankama jėga, kuri sukelia apibrėžtas formatas ir tūris. Šioje būsenoje mes turime mažai kinetinės energijos tarp dalelių ir, nors tarp jų yra nedidelis judesys, makroskopiškai (plika akimi) jo vizualizuoti neįmanoma.

Kietosios medžiagos forma gali būti pakeista, kai medžiagą veikia mechaninė jėga (lūžimas, įbrėžimas, įlenkimas) arba kai pasikeičia temperatūra ir spaudimas. Kiekvienos rūšies medžiaga turi atsparumą atsižvelgiant į jų pobūdį.

• Pavyzdys

Kaip pavyzdį galime paminėti auksaskieta medžiaga kambario temperatūroje, lydymosi temperatūra 1064,18 ° C ir virimo temperatūra 2855,85 ° C.

Rūdos aukso grynuolis, kietas.

skysta būsena

valstybėje skystas, nėra apibrėžtos fizinės formos, bet yra apibrėžtas tūris, kuris neleidžia mums žymiai suspausti medžiagos. Skysčiai turi jėga intermolekulinė silpnas, o tai leidžia lengvai manipuliuoti ir atskirti mėginio dalis. Traukos jėga tarp molekulių neleidžia joms laisvai judėti kaip dujos. Be to, paviršiaus įtempimas (traukos jėga tarp vienodų molekulių) yra tai, kas leidžia susidaryti lašeliams.

Taip pat skaitykite: Vandens paviršiaus įtempimas - savybė, atsirandanti dėl vandenilio jungčių

• Pavyzdys

Labiausiai paplitęs ir prieinamas skystos medžiagos pavyzdys normaliomis temperatūros ir slėgio sąlygomis yra Vanduo, taip pat laikomas universaliu tirpikliu.

Skystas vanduo pilamas į stiklinę, laikantis indo formos.

dujinė būsena

Dujinės būsenos medžiaga jis neturi apibrėžtos formos ar tūrio. Jis pasižymi dideliu plėtimosi pajėgumu dėl didelė kinetinė energija. Įdėjus į konteinerį, dujos plinta neribotą laiką ir, jei šiomis sąlygomis uždarymas, dujos yra kaitinamos, padidės kinetinė energija ir padidės slėgis sistemos.

Taip pat verta atkreipti dėmesį į dujų ir garų skirtumą. Nepaisant to, kad jie yra vienoje fizinėje būsenoje, jie turi skirtingą prigimtį. O garai, patekęs į aukštą slėgį arba sumažinęs temperatūrą, jis grįžta į skystą būseną. Tu dujos, savo ruožtu, yra medžiagos, kurios normaliomis sąlygomis jau yra dujinės būsenos ir, norint suskystėti, vienu metu reikia padidinti slėgį ir temperatūrą.

Žinoti daugiau:Dujų ir garų skirtumas

• Pavyzdys

Dujinės medžiagos pavyzdys dažniausiai randamas vakarėlių balionuose dujos helis, kuris yra a gátu kilnus ir monoatominė (viena atomo molekulė), randama dujinėje būsenoje esant įprastoms temperatūros ir slėgio sąlygoms. tankis helio yra mažesnis nei atmosferos oro, dėl kurio balionai plūduriuoja.

Helio dujos dedamos į vakarėlio balioną.

Veiksniai, lemiantys fizines būsenas

Tai, kas lemia fizinę materijos būseną, yra jo molekulių organizavimas, atstumas tarp jų ir kinetinė energija (judesio energija). Kiekvienas elementas turi a lydymosi ir virimo temperatūra kurie apibrėžia kritinį tašką, tai yra kur temperatūra ir slėgis elementas palaiko arba keičia savo fizinę būseną. Šis kritinis taškas skiriasi priklausomai nuo medžiagos pobūdžio. Be to, kiekvienas elementas turi skirtingas tarpmolekulines jėgas, kurios taip pat daro įtaką fizinei būklei.

Fizinė būsena keičiasi

Galimi fizinės būklės pokyčiai įvyksta keičiantis temperatūrai ir slėgiui. Pažiūrėkite, kokie jie yra:

• Susiliejimas: perėjimas iš kietos būsenos į skystą, kaitinant.
• Garinimas: perėjimas iš skystos į dujinę būseną. Šis procesas gali vykti trimis skirtingais būdais:

1. Verdamas: Skysčio perėjimas į dujinę būseną vyksta tolygiai pašildant sistemą, kaip ir virdulyje, kai dalis vandens išgaruoja, kai įkaista.

2. Šildymas: Skystoji į dujinę būseną pasikeičia staiga, nes medžiaga greitai ir reikšmingai keičiasi. Pavyzdys, kai vandens lašas nukrenta ant kaitlentės.

3. Garinimas: Pokytis vyksta palaipsniui, nes išgaruoja tik skysčio kontaktinis paviršius su likusia sistemos dalimi. Pavyzdys: drabužių džiovinimas ant skalbinių virvelės.

• Kondensatas arba suskystinimas: pereinant iš dujinės būsenos į skystą, aušinant.
• Sukietėjimas: atsiranda, kai temperatūra dar labiau sumažinama, todėl užšąla, tai yra, pereina iš skysčio į kietą būseną.
• Sublimacija: yra perėjimas iš kietos į dujinę būseną neperėjus skystos būsenos. Šis procesas vyksta, kai medžiaga turi aukštą lydymosi temperatūrą ir aukštą garų slėgį. Pavyzdys: sausas ledas ir kandžiai.

Pastaba: Tas pats terminas arba resublimacija naudojama atvirkštiniam procesui (perėjimas iš dujinės į kietąją būseną).

Fizinė būsena keičiasi

kitos fizinės būsenos

1932 m. Irvingas Langmuiras Nobelio premija chemijos, pridėjo terminą plazma materijos būklei, kuri buvo tiriama nuo 1879 m. Tai yra fizinė būsena, kurioje dalelės yra labai energingos, tarp jų yra atstumas ir tarp molekulių yra mažai arba visai nėra ryšio. Šios savybės yra gana panašios į dujinę būseną, išskyrus tai, kad plazmos kinetinė energija yra daug didesnė nei dujų.

Tokia materijos būklė nėra įprasta antžeminėje gamtoje, tačiau visatoje jo gausu, nes žvaigždės iš esmės yra plazmos rutuliai esant aukštai temperatūrai. Dirbtinai jis jau gali manipuliuoti ir suteikti pridėtinę vertę plazma, kuris, be kita ko, komerciškai naudojamas ir plazminiuose televizoriuose, fluorescencinėse lempose, LED laidininkuose.

1995 m çBose-Einšteino bangajis buvo nustatytas kaip fizinė materijos būsena. Ericas Cornellas ir Carlas Weimanas, naudodami magnetus ir lazerius, atvėsino jų mėginį rubidiumas, šarminis metalas, kol energija tarp dalelių buvo artima nuliui. Eksperimentiškai pastebėta, kad dalelės susivienijo, nustojo būti keletu atomų ir pradėjo elgtis vieningai, kaip „superatomas“.

Bose-Einstein kondensatas turi skysčio ypatybės (skystis be klampos ir didelio elektrinio laidumo) ir buvo naudojamas kvantiniuose tyrimuose juodosioms skylėms ir bangų dalelių paradoksui tirti.

Taip pat skaitykite: Fluorescencinių ir kaitrinių lempų skirtumas

sprendė pratimus

Klausimas 1- (Faukščiau)Žiūrėti:

Aš - spintoje likęs naftalino akmuo.

II - šaldiklyje paliktas vandens indas.

III- Ugnyje likęs dubuo su vandeniu.

IV - švino gabalo lydymas kaitinant.

Šie faktai yra teisingai susiję su šiais reiškiniais:

TAI. Sublimacija; II. Sustingimas; III. Garinimas; IV. Susiliejimas.

B) Aš Sublimacija; II. Sublimacija; III. Garinimas; IV. Sukietėjimas.

C) Aš Sintezė; II. Sublimacija; III. Garinimas; IV. Sukietėjimas.

D) Aš Garinimas; II. Sustingimas; III. Sintezė; IV. Sublimacija.

Sveiki. Garinimas; II. Sublimacija; III. Sintezė; IV. Sukietėjimas.

Rezoliucija

Alternatyva A.

I - Sublimacija: Kanduoliai yra nepolinis junginys, kurio virimo temperatūra labai aukšta. Šis junginys pereina iš kieto į dujinį, nepraleidžiant skysčio.

II - Kietėjimas: Žemoje šaldiklio temperatūroje užšąla vanduo, kurį chemiškai vadiname kietėjimu, tai yra perėjimas iš skystos būsenos į kietą būseną.

III - Garavimas: Vanduo, paliktas degančiame inde, pakyla. Vandens virimo temperatūra yra 100 ° C, todėl sistemai pasiekus šią temperatūrą, ji pradės garuoti, keisdamasi iš skysčio į kietą.

IV - Tirpimas: Švino lydymosi temperatūra yra 327,5 ° C, o tai yra gana aukšta temperatūra; tačiau švino lydymas yra įprastas pramonėje vykstantis procesas, kuris yra ne kas kita, kaip perėjimas iš kietos į skystą būseną.

2 klausimas - (Mackenzie-SP)

Analizuodami lentelės duomenis, išmatuotus esant 1 atm, galime pasakyti, kad esant 40 ° C ir 1 atm temperatūrai:

A) eteris ir etanolis yra dujų fazėje.

B) eteris yra dujų fazėje, o etanolis - skystoje.

C) abu yra skystoje fazėje.

D) eteris yra skystoje fazėje, o etanolis yra dujų fazėje.

E) abu yra kietoje fazėje.

Rezoliucija

B alternatyva. Jei virimo temperatūra yra ta temperatūra, kurioje medžiaga pasikeičia į dujinę būseną, etanolis 40 ° C temperatūroje vis tiek bus skystas. Eterio virimo temperatūra yra žemesnė, ty 34 ° C, todėl esant 40 ° C ji bus dujinė.

Klausimas3 - („Unicamp“)Ledkalniai plūduriuoja jūros vandenyje, kaip ir ledas stiklinėje geriamojo vandens. Įsivaizduokite pradinę stiklinės vandens ir ledo situaciją esant šilumos pusiausvyrai esant 0 ° C temperatūrai. Laikui bėgant ledas ištirpsta. Kol yra ledas, sistemos temperatūra

A) išlieka pastovus, tačiau sistemos tūris padidėja.
B) išlieka pastovus, tačiau sistemos tūris mažėja.
C) mažėja, o sistemos tūris padidėja.
D) mažėja, kaip ir sistemos tūris.

Rezoliucija

B alternatyva. Temperatūra išlieka pastovi, kol ledkalnis visiškai ištirps, nes ieškant šilumos pusiausvyros tarp dviejų materijos fazių vyksta šilumos mainai. Vanduo yra vienas iš nedaugelio elementų, pripažįstančių skirtingą tankį esant skirtingoms to paties junginio fizinėms būsenoms.

Vizualiai galime pamatyti, kad ledo tankis yra mažesnis. Aisbergo atveju ir stiklinėje vandens bei ledo ledas yra ant paviršiaus. Taip atsitinka todėl, kad ledo susidarymo procese, kai vanduo yra užšalęs, jis įgauna tūrį, tačiau masė išlieka tokia pati kaip tada, kai jis buvo skystas. Todėl ištirpus ledkalniui sistemos tūris mažėja.

Autorius Laysa Bernardes Marques de Araújo
Chemijos mokytoja

Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estados-fisicos-materia.htm