Fizikalna stanja snovi: imena in značilnosti

Ti fizikalna stanja snovi so določene z razdaljo med molekulami, molekularnimi povezavami in kinetična energija ki premika delce v vzorcu. Ali so:

• trdna;
• tekočina;
• plinast;
• plazma;
• Bose-Einsteinov kondenzat.

V v trdnem stanju, imamo dobro sestavljene molekule z malo gibanja. V nasprotni skrajnosti so plinastem stanju to je plazmi, pri katerem imajo molekule razmik med njimi in visoko kinetično energijo. Materiali v tekoče stanje so na sredini, nimajo določene fizične oblike, imajo več kinetične energije kot trdna snov in manjši razmik med molekulami kot plinasti materiali. O Bose-Einsteinov kondenzat je razmeroma novo odkritje, ki se vrti okoli ideje, da bi imel vzorec brez gibanja med molekulami, torej brez kinetične energije.

Preberite tudi: Kaj učiti od Quimic Gza Enem?

Trdno stanje

Molekule trdnega materiala se povežejo z zadostno silo, ki povzroči določena oblika in obseg. V tem stanju imamo malo kinetične energije med delci in, čeprav je med njimi majhen premik, ga makroskopsko (s prostim očesom) ni mogoče vizualizirati.

Oblika trdne snovi se lahko spremeni, ko je material pod vplivom mehanske sile (zlom, praska, udrtina) ali kadar pride do spremembe temperature in pritisk. Vsaka vrsta materiala ima odpornost na te vplive ali na zunanje spremembe glede na njihovo naravo.

• Primer

Kot primer lahko omenimo zlato, trdna snov pri sobni temperaturi s tališčem 1064,18 ° C in vreliščem 2855,85 ° C.

Zlato v rudi, v trdnem stanju.

tekoče stanje

v državi tekočina, ni definirane fizične oblike, vendar je določena prostornina, ki nam preprečuje bistveno stiskanje materiala. Tekočine imajo moč intermolekularno šibka, kar vam omogoča enostavno manipulacijo in ločevanje delov vzorca. Sila privlačnosti med molekulami jim preprečuje, da bi se prosto gibale kot plin. Poleg tega je površinska napetost (sila privlačenja med enakimi molekulami) tista, ki omogoča nastanek kapljic.

Preberite tudi: Vodna površinska napetost - lastnost vodikovih vezi

• Primer

Najbolj razširjen in dostopen primer materiala v tekočem stanju v normalnih pogojih temperature in tlaka je Voda, ki velja tudi za univerzalno topilo.

Tekoča voda se vlije v kozarec in se drži oblike posode.

plinastem stanju

Material v plinastem stanju nima določene oblike ali prostornine. Ima veliko razširitveno zmogljivost zaradi visoka kinetična energija. Ko se plin postavi v posodo, se širi neomejeno in, če je pod temi pogoji: zaprtje, plin se segreje, prišlo bo do povečanja kinetične energije in povečanja tlaka sistema.

Omeniti velja tudi razliko med plinom in paro. Kljub temu, da so v enakem fizičnem stanju, imajo različno naravo. O para, ko se postavi pod visok pritisk ali z znižanjem temperature, se vrne v tekoče stanje. Ti pliniso pa snovi, ki so v normalnih razmerah že v plinastem stanju in je za utekočinjanje treba hkrati povečati tlak in temperaturo.

Izvedite več:Razlika med plinom in paro

• Primer

Primer plinaste snovi je običajno v balonih, plin helij, ki je a gáti si plemenit in enoatomska (molekula enega atoma), ki se nahaja v plinastem stanju za običajne temperature in tlaka. THE gostoto helija je manjša od atmosferskega zraka, zaradi česar baloni plavajo.

Helijev plin se vnaša v zabavni balon.

Dejavniki, ki določajo fizikalna stanja

Kar določa fizikalno stanje snovi, je organizacijo svojih molekul, razmik med njimi in kinetično energijo (energija gibanja). Vsak element ima tališče in vrelišče ki opredeljujejo kritično točko, torej kje temperatura in pritisk element ohranja ali spreminja svoje agregatno stanje. Ta kritična točka se razlikuje glede na naravo materiala. Poleg tega imamo za vsak element različne medmolekularne sile, ki vplivajo tudi na agregatno stanje.

Spremembe fizičnega stanja

Možne spremembe fizičnega stanja se pojavijo s spremembami temperature in tlaka. Oglejte si, kaj so:

• Fuzija: prehod iz trdnega v tekoče stanje s segrevanjem.
• Izhlapevanje: prehod iz tekočega v plinasto stanje. Ta postopek se lahko zgodi na tri različne načine:

1. Vreti: Prehod iz tekočega v plinasto stanje se zgodi z enakomernim segrevanjem sistema, kot pri grelniku vode, pri katerem nekaj vode izhlapi, ko se segrejete.

2. Ogrevanje: Prehod iz tekočega v plinasto stanje se zgodi nenadoma, saj material hitro in bistveno spremeni temperaturo. Primer je, ko kapljica vode pade na grelno ploščo.

3. Izhlapevanje: Sprememba poteka postopoma, saj izhlapi le kontaktna površina tekočine s preostalim sistemom. Primer: sušenje oblačil na vrvi.

• Kondenzacija ali utekočinjanje: prehod iz plinastega stanja v tekoče s pomočjo hlajenja.
• Utrjevanje: se pojavi, ko se temperatura dodatno zniža, kar povzroči zmrzovanje, to je prehod iz tekočine v trdno stanje.
• Sublimacija: je prehod iz trdnega v plinasto stanje, ne da bi šel skozi tekoče stanje. Ta postopek poteka, kadar ima snov visoko tališče in visok parni tlak. Primer: suh led in naftalin.

Opomba: Isti izraz ali resublimacija se uporablja za inverzni postopek (prehod iz plinastega v trdno stanje).

Spremembe fizičnega stanja

druga fizikalna stanja

Leta 1932 je Irving Langmuir v Nobelova nagrada kemije, dodal izraz plazmi do stanja snovi, ki so ga preučevali od leta 1879. To je fizikalno stanje, v katerem so delci močno energizirani, imajo razdaljo med njimi in malo ali nič povezave med molekulami. Te lastnosti so precej podobne plinastemu stanju, le da je kinetična energija plazme veliko večja od energije plina.

Takšno stanje snovi v kopenski naravi ni pogost, vendar ga je v vesolju veliko, saj so zvezde v bistvu kroglice plazme pri visokih temperaturah. Umetno je že sposoben manipulirati in dodati vrednost plazmi, ki se med drugim celo komercialno uporablja v plazemskih televizorjih, fluorescenčnih sijalkah, LED vodnikih.

Leta 1995 je çBose-Einsteinov valbila je vzpostavljena kot fizikalno stanje snovi. Eric Cornell in Carl Weiman sta z magnetoma in laserjema ohladila vzorec rubidij, alkalijska kovina, dokler energija med delci ni bila blizu nič. Eksperimentalno je bilo opaziti, da se delci združijo, prenehajo biti več atomov in se začnejo obnašati enotno kot "superatom".

Bose-Einsteinov kondenzat ima značilnosti presežne tekočine (tekočina brez viskoznosti in visoke električne prevodnosti) in je bila uporabljena v kvantnih študijah za raziskovanje črnih lukenj in paradoksa valovitih delcev.

Preberite tudi: Razlika med fluorescenčnimi in žarnicami

Rešene vaje

Vprašanje 1- (Fnad)Pazi:

I - kamen iz naftalina, ostal v omari.

II - Posoda z vodo, ki je ostala v zamrzovalniku.

III- Skleda z vodo, ki je ostala v ognju.

IV - Taljenje kosa svinca pri segrevanju.

Ta dejstva so pravilno povezana z naslednjimi pojavi:

TAMO. Sublimacija; II. Strjevanje; III. Izhlapevanje; IV. Fuzija.

B) I. Sublimacija; II. Sublimacija; III. Izhlapevanje; IV. Utrjevanje.

C) I. Fuzija; II. Sublimacija; III. Izhlapevanje; IV. Utrjevanje.

D) I. Izhlapevanje; II. Strjevanje; III. Fuzija; IV. Sublimacija.

ZDRAVO. Izhlapevanje; II. Sublimacija; III. Fuzija; IV. Utrjevanje.

Resolucija

Alternativa A.

I - Sublimacija: naftalin je nepolarna spojina z zelo visokim vreliščem. Ta spojina prehaja iz trdnega v plinasto stanje, ne da bi prešla skozi tekoče stanje.

II.

III - Izhlapevanje: Voda, ki ostane v ognjeni posodi, narašča. Vrelišče vode je 100 ° C, zato bo sistem, ko bo dosegel to temperaturo, začel izhlapevati in se iz tekočega spremenil v trdno stanje.

IV - taljenje: svinec ima tališče 327,5 ° C, kar je razmeroma visoka temperatura; vendar je taljenje svinca pogost proces v industriji, ki ni nič drugega kot prehod iz trdnega v tekoče stanje.

Vprašanje 2 - (Mackenzie-SP)

Z analizo podatkov v tabeli, izmerjenih pri 1 atm, lahko rečemo, da pri temperaturi 40 ° C in 1 atm:

A) eter in etanol sta v plinski fazi.

B) eter je v plinski fazi, etanol pa v tekoči fazi.

C) oba sta v tekoči fazi.

D) eter je v tekoči fazi, etanol pa v plinasti fazi.

E) oba sta v trdni fazi.

Resolucija

Alternativa B. Če je vrelišče točka, pri kateri snov preide v plinasto stanje, bo etanol pri 40 ° C še vedno v tekočem stanju. Eter ima nižje vrelišče, ki je 34 ° C, zato bo pri 40 ° C v plinastem stanju.

Vprašanje3 - (Unicamp)Ledene gore plavajo v morski vodi, tako kot led v kozarcu pitne vode. Predstavljajte si začetno situacijo kozarca vode in ledu v toplotnem ravnovesju pri temperaturi 0 ° C. Sčasoma se led stopi. Dokler je led, temperatura sistema

A) ostaja konstantna, vendar se glasnost sistema poveča.
B) ostaja konstantna, vendar se glasnost sistema zmanjša.
C) se zmanjša in glasnost sistema se poveča.
D) se zmanjša, prav tako pa tudi glasnost sistema.

Resolucija

Alternativa B. Temperatura ostaja nespremenjena, dokler se ledena gora popolnoma ne stopi, saj pride do toplotne izmenjave v iskanju toplotnega ravnovesja med obema snovnima fazama. Voda je eden redkih elementov, ki priznava različno gostoto za različna agregatna stanja iste spojine.

Vizualno lahko vidimo, da je gostota ledu nižja. V primeru ledene gore in v kozarcu vode in ledu je led na površini. To se zgodi, ker ko voda zamrzne, v procesu nastajanja ledu dobi prostornino, masa pa ostane enaka kot takrat, ko je bila voda v tekočem stanju. Ko se torej ledena gora stopi, se prostornina sistema zmanjša.

Avtor Laysa Bernardes Marques de Araújo
Učitelj kemije

Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estados-fisicos-materia.htm