Физичка стања материје: имена и карактеристике

ти физичка стања материје одређују се растојањем између молекула, молекуларним везама и кинетичке енергије који помера честице у узорку. Да ли су они:

• чврст;
• течност;
• гасовит;
• плазма;
• Бозе-Ајнштајнов кондензат.

У чврсто стање, имамо добро састављене молекуле са мало кретања. У супротној крајности су гасовито стање то је плазме, у којем молекули имају размак између себе и високу кинетичку енергију. Материјали у течно стање налазе се у средини, немају дефинисан физички облик, имају више кинетичке енергије од чврстог материјала и мањи размак између молекула од гасовитих материјала. О. Бозе-Ајнштајнов кондензат је релативно ново откриће које се врти око идеје да имамо узорак без кретања између молекула, односно без кинетичке енергије.

Прочитајте такође: Шта учити из Куимиц Г.за Енем?

Чврсто стање

Молекули чврстог материјала се повезују са довољном силом која резултира дефинисани формат и обим. У овом стању имамо мало кинетичке енергије између честица и, иако постоји мало кретање између њих, није могуће то макроскопски визуализовати (голим оком).

Облик чврсте супстанце може се променити када је материјал под дејством механичке силе (лом, огреботина, удубљење) или када дође до промене температуре и притиска. Свака врста материјала има отпор на ове утицаје или на спољне промене, у складу са њиховом природом.

• Пример

Као пример можемо навести злато, чврсти материјал на собној температури са тачком топљења од 1064,18 ° Ц и тачком кључања од 2855,85 ° Ц.

Грумен злата у руди, у чврстом стању.

течно стање

у држави течност, нема дефинисаног физичког облика, али постоји дефинисана запремина, што нас спречава да значајно стиснемо материјал. Течности имају снаге измеђумолекуларни слаб, што вам омогућава да лако манипулишете и одвајате делове узорка. Сила привлачења између молекула спречава их да се слободно крећу попут гаса. Даље, површинско затезање (сила привлачења између једнаких молекула) је оно што омогућава стварање капљица.

Прочитајте такође: Површинска напетост воде - својство које настаје водоничним везама

• Пример

Најраспрострањенији и најприступачнији пример материјала у течном стању под нормалним условима температуре и притиска је Вода, који се такође сматра универзалним растварачем.

Течна вода се сипа у чашу, придржавајући се облика посуде.

гасовито стање

Материјал у гасовитом стању нема дефинисан облик или запремину. Има велики капацитет проширења због висока кинетичка енергија. Када се стави у посуду, гас се шири неограничено и, ако је под овим условима затварање, гас се загрева, доћи ће до повећања кинетичке енергије и пораста притиска система.

Такође је вредно напоменути разлику између гаса и паре. Иако су у истом физичком стању, они су различите природе. О. пара, када се стави под висок притисак или смањењем температуре, враћа се у течно стање. ти гасовизаузврат су супстанце које су у нормалним условима већ у гасовитом стању и, да би се укапљиле, потребно је истовремено повећати притисак и температуру.

Знате више:Разлика између гаса и паре

Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)

• Пример

Пример гасовите супстанце обично се налази у унутрашњим балонима, гасни хелијум, који је гáти си племенита и моноатомски (молекул једног атома), који се налазе у гасовитом стању за нормалне услове температуре и притиска. ТХЕ густина хелијума је мањи од атмосферског ваздуха, због чега балони плутају.

Гас хелијум се убацује у забавни балон.

Фактори који одређују физичка стања

Оно што одређује физичко стање материје је организација својих молекула, размак између њих и кинетичка енергија (енергија кретања). Сваки елемент има тачка топљења и кључања који дефинишу критичну тачку, односно где температура и притисак елемент одржава или мења своје физичко стање. Ова критична тачка варира у зависности од природе материјала. Даље, за сваки елемент имамо различите интермолекуларне силе, које такође утичу на физичко стање.

Промене физичког стања

Могуће промене физичког стања настају променом температуре и притиска. Погледајте шта су:

• Фузија: прелазак из чврстог стања у течно стање загревањем.
• Испаравање: прелазак из течног у гасовито стање. Овај процес се може догодити на три различита начина:

1. Врење: Прелазак из течног у гасовито стање догађа се равномерним загревањем система, као у случају котла, где део воде испарава док се загревате.

2. Грејање: Промена из течног у гасовито стање догађа се изненада, јер материјал пролази кроз брзу и значајну промену температуре. Пример је када кап воде падне на ринглу.

3. Испаравање: Промена се одвија постепено, јер испарава само контактна површина течности са остатком система. Пример: сушење одеће на конопу за веш.

• Кондензација или укапљивање: прелазак из гасовитог стања у течно стање хлађењем.
• Солидифицатион: настаје када се температура додатно смањи, што резултира смрзавањем, односно преласком из течног у чврсто стање.
• Сублимација: је прелазак из чврстог у гасовито стање без проласка кроз течно стање. Овај процес се одвија када супстанца има високу тачку топљења и висок притисак паре. Пример: суви лед и нафталин.

Напомена: Исти појам или ресублимација користи се за инверзни процес (прелазак из гасовитог у чврсто стање).

Промене физичког стања

друга физичка стања

1932. Ирвинг Лангмуир у Нобелова награда хемије, додао термин плазме до стања материје које се проучавало од 1879. То је физичко стање у којем су честице високо енергизиране, имају удаљеност између њих и мало или нимало везе између молекула. Ова својства су прилично слична онима у гасовитом стању, с тим што је кинетичка енергија плазме много већа од енергије гаса.

Овакво стање материје није уобичајено у земаљској природи, међутим, обилује је у Универзуму, јер су звезде у основи куглице плазме на високим температурама. Вештачки је већ у стању да манипулише и додаје вредност плазме, који се чак комерцијално користи у плазма телевизорима, флуоресцентним лампама, ЛЕД проводницима, између осталог.

1995 цБосе-Ајнштајнов таласустановљено је као физичко стање материје. Ериц Цорнелл и Царл Веиман, користећи магнете и ласере, охладили су узорак рубидијум, алкални метал, све док енергија између честица није била близу нуле. Експериментално је примећено да се честице уједињују, престајући да буду неколико атома и почињући да се понашају јединствено, као "суператом".

Бозе-Ајнштајнов кондензат има карактеристике супертечности (течност без вискозности и високе електричне проводљивости) и коришћена је у квантним студијама за истраживање црних рупа и парадокса таласних честица.

Прочитајте такође: Разлика између флуоресцентних и жаруља са жарном нити

решене вежбе

Питање 1- (Фгоре)Гледати:

И - Камен нафталина остављен у ормару.

ИИ - Посуда са водом која је остала у замрзивачу.

ИИИ- Посуда воде која је остала у ватри.

ИВ - Топљење комада олова при загревању.

Ове чињенице су тачно повезане са следећим појавама:

ТАМО. Сублимација; ИИ. Очвршћавање; ИИИ. Испаравање; ИВ Фузија.

Б) И. Сублимација; ИИ. Сублимација; ИИИ. Испаравање; ИВ Солидифицатион.

В) И. Фусион; ИИ. Сублимација; ИИИ. Испаравање; ИВ Солидифицатион.

Д) И. Испаравање; ИИ. Очвршћавање; ИИИ. Фусион; ИВ Сублимација.

Хеј. Испаравање; ИИ. Сублимација; ИИИ. Фусион; ИВ Солидифицатион.

Резолуција

Алтернатива А.

И - Сублимација: нафталин је неполарно једињење са врло високом тачком кључања. Ово једињење прелази из чврстог у гасовито без проласка кроз течно стање.

ИИ - Отврдњавање: Вода подвргнута ниској температури замрзивача се смрзава, што хемијски називамо очвршћавањем, односно преласком из течног стања у чврсто стање.

ИИИ - Испаравање: Вода која је остала у запаљеној посуди повећава температуру. Тачка кључања воде је 100 ° Ц, па ће систем, када достигне ову температуру, почети да испарава, прелазећи из течног у чврсто стање.

ИВ - Топљење: Олово има тачку топљења од 327,5 ° Ц, што је релативно висока температура; међутим, топљење олова је уобичајени процес у индустрији, који није ништа друго него прелазак из чврстог у течно стање.

Питање 2 - (Мацкензие-СП)

Анализом података у табели, измерених при 1 атм, можемо рећи да на температури од 40 ° Ц и 1 атм:

А) етар и етанол су у гасној фази.

Б) етар је у гасној фази, а етанол у течној фази.

В) оба су у течној фази.

Д) етар је у течној фази, а етанол у гасној фази.

Е) оба су у чврстој фази.

Резолуција

Алтернатива Б. Ако је тачка кључања тачка на којој супстанца прелази у гасовито стање, етанол на 40 ° Ц и даље ће бити у течном стању. Етар има нижу тачку кључања, која износи 34 ° Ц, па ће на 40 ° Ц бити у гасовитом стању.

Питање3 - (Уницамп)Ледене санте плутају у морској води, баш као и лед у чаши воде за пиће. Замислите почетну ситуацију чаше воде и леда, у топлотној равнотежи на температури од 0 ° Ц. Временом се лед топи. Све док има леда, температура система

А) остаје константна, али се запремина система повећава.
Б) остаје константан, али се запремина система смањује.
В) се смањује, а запремина система повећава.
Д) се смањује, као и запремина система.

Резолуција

Алтернатива Б. Температура остаје константна док се ледени брег потпуно не отопи, јер постоји размена топлоте у потрази за топлотном равнотежом између две фазе материје. Вода је један од ретких елемената који признају различиту густину за различита физичка стања истог једињења.

Визуелно можемо видети да је густина леда нижа. У случају леденог брега и у чаши воде и леда, лед је на површини. То се дешава зато што, када се вода замрзне, у процесу стварања леда она добија запремину, али маса остаје иста као када је била вода у течном стању. Стога, када се санта леда отопи, запремина система се смањује.

Аутор Лаиса Бернардес Маркуес де Араујо
Наставник хемије