Физические состояния материи: названия и характеристики

Ты физические состояния материи определяются расстоянием между молекулами, молекулярными связями и кинетическая энергия который перемещает частицы в образце. Они:

• твердый;
• жидкость;
• газообразный;
• плазма;
• Конденсат Бозе-Эйнштейна.

В твердое состояние, у нас есть хорошо собранные молекулы с небольшим движением. На противоположной крайности находятся газообразное состояние это плазма, в котором молекулы имеют расстояние между собой и высокую кинетическую энергию. Материалы в жидкое состояние они находятся посередине, не имеют определенной физической формы, имеют большую кинетическую энергию, чем твердый материал, и меньшее расстояние между молекулами, чем газообразные материалы. О Конденсат Бозе-Эйнштейна это относительно новое открытие, которое вращается вокруг идеи иметь образец без движения между молекулами, то есть без кинетической энергии.

Читайте тоже: Что изучать от Qтыimic Gдля Энема?

Твердое состояние

Молекулы твердотельного материала соединяются с достаточной силой, что приводит к определенный формат и объем

. В этом состоянии мы имеем небольшая кинетическая энергия между частицами и, хотя между ними есть небольшое движение, его невозможно визуализировать макроскопически (невооруженным глазом).

Форма твердого тела может быть изменена, когда материал находится под действием механической силы (разрыв, царапина, вмятина) или при изменении температуры и давление. Каждый тип материала имеет сопротивление к этим воздействиям или к внешним изменениям, в зависимости от их природы.

• Пример

В качестве примера можно упомянуть золото, твердый материал при комнатной температуре с температурой плавления 1064,18 ° C и температурой кипения 2855,85 ° C.

Самородок золота в руде в твердом состоянии.

жидкое состояние

в состоянии жидкость, нет определенной физической формы, но есть определенный объем, что не позволяет нам значительно сжать материал. Жидкости имеют сила межмолекулярный weak, что позволяет легко манипулировать и разделять части образца. Сила притяжения между молекулами препятствует их свободному перемещению, как газу. Кроме того, поверхностное натяжение (сила притяжения между равными молекулами) делает возможным образование капель.

Читайте тоже: Поверхностное натяжение воды - свойство, обусловленное водородными связями

• Пример

Самый распространенный и доступный пример материала в жидком состоянии при нормальных условиях температуры и давления - это Воды, также считается универсальным растворителем.

Жидкую воду наливают в стакан, придерживаясь формы емкости.

газообразное состояние

Материал в газообразном состоянии не имеет определенной формы или объема. Обладает высокой способностью к расширению за счет высокая кинетическая энергия. При помещении в контейнер газ распространяется бесконечно и, если в этих условиях удержание, газ нагревается, произойдет увеличение кинетической энергии и повышение давления системы.

Также стоит отметить разницу между газом и паром. Несмотря на то, что они находятся в одинаковом физическом состоянии, они имеют разную природу. О готовить на пару, при помещении под высоким давлением или при понижении температуры он возвращается в жидкое состояние. Ты газы, в свою очередь, являются веществами, которые при нормальных условиях уже находятся в газообразном состоянии, и для их сжижения необходимо одновременное повышение давления и температуры.

Узнать больше:Разница между газом и паром

Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)

• Пример

Пример газообразного вещества обычно находится внутри воздушных шаров для вечеринок, газ гелий, который является граммáты благороден и одноатомный (одна молекула атома), находящийся в газообразном состоянии при нормальных условиях температуры и давления. THE плотность гелия меньше, чем атмосферный воздух, что заставляет воздушные шары летать.

Газообразный гелий загружается в воздушный шар.

Факторы, определяющие физические состояния

Что определяет физическое состояние вещества, так это организация его молекул, расстояние между ними и кинетическая энергия (энергия движения). Каждый элемент имеет точка плавления и кипения которые определяют критическую точку, то есть где температура и давление, элемент поддерживает или изменяет свое физическое состояние. Эта критическая точка варьируется в зависимости от природы материала. Кроме того, для каждого элемента у нас есть разные межмолекулярные силы, которые также влияют на физическое состояние.

Изменения физического состояния

Возможные изменения физического состояния происходят при изменении температуры и давления. Посмотрите, какие они:

• Слияние: переход из твердого состояния в жидкое при нагревании.
• Испарение: переход из жидкого в газообразное состояние. Этот процесс может происходить тремя разными способами:

1. Кипячение: Переход из жидкого в газообразное состояние происходит за счет равномерного нагрева системы, как в случае чайника, где часть воды испаряется при нагревании.

2. Обогрев: Переход из жидкого в газообразное состояние происходит внезапно, поскольку материал подвергается быстрому и значительному изменению температуры. Например, капля воды падает на горячую плиту.

3. Испарение: Изменение происходит постепенно, так как испаряется только поверхность контакта жидкости с остальной частью системы. Пример: сушка одежды на бельевой веревке.

• Конденсация или разжижение: переход из газообразного состояния в жидкое посредством охлаждения.
• Затвердевание: происходит при дальнейшем понижении температуры, что приводит к замерзанию, то есть переходу из жидкого состояния в твердое.
• Сублимация: переход из твердого состояния в газообразное без перехода через жидкое состояние. Этот процесс происходит, когда вещество имеет высокую температуру плавления и высокое давление пара. Пример: сухой лед и нафталиновые шарики.

Примечание: тот же термин или повторная сублимация используется для обратного процесса (переход от газообразного состояния к твердому).

Изменения физического состояния

другие физические состояния

В 1932 году Ирвинг Ленгмюр в Нобелевская премия химии, добавлен термин плазма к состоянию материи, которое изучается с 1879 года. Это физическое состояние, в котором частицы сильно заряжены, имеют расстояние между собой и небольшую связь между молекулами или ее отсутствие. Эти свойства очень похожи на свойства газового состояния, за исключением того, что кинетическая энергия плазмы намного больше, чем у газа.

Такое состояние материи не обычен в земной природеоднако его много во Вселенной, поскольку звезды в основном представляют собой шары плазмы при высоких температурах. Искусственно он уже способен манипулировать и повышать ценность плазма, который даже коммерчески используется в плазменных телевизорах, люминесцентных лампах, светодиодных проводниках и т. д.

В 1995 г. çВолна Бозе-Эйнштейнаэто было установлено как физическое состояние материи. Эрик Корнелл и Карл Вейман с помощью магнитов и лазеров охладили образец рубидий, щелочной металл, пока энергия между частицами не станет близкой к нулю. Экспериментально было замечено, что частицы объединились, перестали быть несколькими атомами и начали вести себя как единое целое, как "суператом".

Конденсат Бозе-Эйнштейна имеет характеристики сверхтекучей жидкости (жидкость без вязкости и высокой электропроводности) и использовалась в квантовых исследованиях для исследования черных дыр и парадокса волна-частица.

Читайте тоже: Разница между люминесцентными лампами и лампами накаливания

решенные упражнения

Вопрос 1- (Fвыше)Смотреть:

I - Камень нафталина оставлен в шкафу.

II - Емкость с водой, оставшаяся в морозильной камере.

III- Чаша с водой осталась в огне.

IV - плавление куска свинца при нагревании.

Эти факты правильно соотносятся со следующими явлениями:

ТАМ. Сублимация; II. Затвердевание; III. Испарение; IV. Слияние.

Б) I. Сублимация; II. Сублимация; III. Испарение; IV. Затвердевание.

В) I. Слияние; II. Сублимация; III. Испарение; IV. Затвердевание.

Г) И. Испарение; II. Затвердевание; III. Слияние; IV. Сублимация.

ПРИВЕТ. Испарение; II. Сублимация; III. Слияние; IV. Затвердевание.

разрешение

Альтернатива А.

I - Сублимация: нафталиновые шарики - неполярное соединение с очень высокой температурой кипения. Это соединение переходит из твердого состояния в газообразное, не переходя через жидкое состояние.

II - Затвердевание: вода, подвергшаяся замерзанию при низкой температуре морозильной камеры, химически мы называем затвердеванием, то есть переходом из жидкого состояния в твердое.

III - Испарение: вода, оставшаяся в горящей емкости, подвергается повышению температуры. Температура кипения воды составляет 100 ° C, поэтому, когда система достигает этой температуры, она начинает испаряться, переходя из жидкого состояния в твердое.

IV - Плавление: Свинец имеет температуру плавления 327,5 ° C, что является относительно высокой температурой; однако плавление свинца - распространенный процесс в промышленности, который представляет собой не что иное, как переход из твердого состояния в жидкое.

Вопрос 2 - (Маккензи-СП)

Анализируя данные в таблице, измеренные при 1 атм, мы можем сказать, что при температуре 40 ° C и 1 атм:

А) эфир и этанол находятся в газовой фазе.

Б) эфир находится в газовой фазе, а этанол - в жидкой фазе.

C) оба находятся в жидкой фазе.

Г) эфир находится в жидкой фазе, а этанол - в газовой фазе.

E) оба находятся в твердой фазе.

разрешение

Альтернатива Б. Если точка кипения - это точка, при которой вещество переходит в газообразное состояние, этанол при 40 ° C все еще будет в жидком состоянии. Эфир имеет более низкую температуру кипения, которая составляет 34 ° C, поэтому при 40 ° C он будет в газообразном состоянии.

Вопрос3 - (Unicamp)Айсберги плавают в морской воде, как лед в стакане с питьевой водой. Представьте себе начальную ситуацию, когда стакан воды и льда находится в тепловом равновесии при температуре 0 ° C. Со временем лед тает. Пока есть лед, температура системы

A) остается постоянным, но объем системы увеличивается.
B) остается постоянным, но объем системы уменьшается.
C) уменьшается, а объем системы увеличивается.
D) уменьшается, как и объем системы.

разрешение

Альтернатива Б. Температура остается постоянной, пока айсберг полностью не тает, поскольку происходит теплообмен в поисках теплового равновесия между двумя фазами вещества. Вода - один из немногих элементов, которые допускают разную плотность для разных физических состояний одного и того же соединения.

Визуально видно, что плотность льда ниже. В случае с айсбергом и в стакане воды и льда лед остается на поверхности. Это происходит потому, что, когда вода замерзает, в процессе образования льда она увеличивается в объеме, но масса остается такой же, как когда это была вода в жидком состоянии. Следовательно, когда айсберг тает, объем системы уменьшается.

Лайса Бернардес Маркес де Араужу
Учитель химии