Materiella fysiska tillstånd: namn och egenskaper

Du materiella tillstånd bestäms av avståndet mellan molekyler, molekylära anslutningar och rörelseenergi som flyttar partiklar i ett prov. Är de:

• fast;
• flytande;
• gasformig;
• plasma;
• Bose-Einstein kondensat.

I fast tillstånd, vi har välmonterade molekyler med liten rörelse. Tvärtom är yttersta gasformigt tillstånd det är plasma, där molekylerna har ett avstånd mellan sig och hög kinetisk energi. Material i flytande tillstånd de är i mitten, har ingen definierad fysisk form, har mer kinetisk energi än ett fast material och har ett mindre avstånd mellan molekyler än gasformiga material. O Bose-Einstein kondensat är en relativt ny upptäckt som kretsar kring idén att ha ett prov utan rörelse mellan molekyler, det vill säga ingen kinetisk energi.

Läs också: Vad man ska studera från Quimic Gför Enem?

Fast tillstånd

Molekylerna i ett fast tillståndsmaterial ansluter med en tillräcklig kraft som resulterar i definierat format och volym. I detta tillstånd har vi liten kinetisk energi mellan partiklarna och även om det finns en liten rörelse mellan dem är det inte möjligt att visualisera det makroskopiskt (med blotta ögat).

Formen på ett fast ämne kan ändras när materialet påverkas av en mekanisk kraft (brott, repa, bucklor) eller när temperaturen förändras och tryck. Varje typ av material har motstånd dessa effekter eller externa förändringar, beroende på deras natur.

• Exempel

Som ett exempel kan vi nämna guld-fast material vid rumstemperatur med en smältpunkt av 1064,18 ° C och en kokpunkt av 2855,85 ° C.

Guldklump i malm, fast tillstånd.

flytande tillstånd

i staten flytande, det finns ingen definierad fysisk form, men det finns definierad volym, vilket hindrar oss från att komprimera materialet avsevärt. Vätskorna har styrka intermolekyl- svag, vilket gör att du enkelt kan manipulera och separera delar av ett prov. Attraktionskraften mellan molekyler hindrar dem från att röra sig fritt som en gas. Dessutom är ytspänningen (attraktionskraft mellan lika molekyler) det som möjliggör bildandet av droppar.

Läs också: Vattens ytspänning - egenskap som härrör från vätebindningar

• Exempel

Det vanligaste och mest tillgängliga exemplet som vi har av material i flytande tillstånd under normala temperatur- och tryckförhållanden är Vatten, anses också vara ett universellt lösningsmedel.

Flytande vatten hälls i ett glas som håller fast behållarens form.

gasformigt tillstånd

Ett material i gasform den har ingen definierad form eller volym. Den har en hög expansionskapacitet på grund av hög kinetisk energi. När den placeras i en behållare sprider sig gasen på obestämd tid och, under dessa förhållanden inneslutning, gasen värms upp, det kommer att öka den kinetiska energin och en ökning av trycket av systemet.

Det är också värt att notera skillnaden mellan gas och ånga. Trots att de är i samma fysiska tillstånd har de olika karaktärer. O ånga, när det placeras under högt tryck eller genom att sänka temperaturen återgår det till flytande tillstånd. Du gaserär i sin tur ämnen som, under normala förhållanden, redan är i gasform och för att bli flytande är det nödvändigt att öka trycket och temperaturen samtidigt.

Veta mer:Skillnad mellan gas och ånga

• Exempel

Ett exempel på ett gasformigt ämne finns ofta i festballonger, gas helium, Vilket är en gádu är ädel och monoatomisk (en atommolekyl), som finns i gasformigt tillstånd under normala temperatur- och tryckförhållanden. DE densitet av helium är mindre än atmosfärens luft, vilket får ballongerna att flyta.

Heliumgas sätts i festballong.

Faktorer som bestämmer fysiska tillstånd

Det som bestämmer materiens fysiska tillstånd är organisationen av dess molekyler, avståndet mellan dem och den kinetiska energin (rörelseenergi). Varje element har en smältpunkt och kokpunkt som definierar den kritiska punkten, det vill säga var temperatur och tryck elementet bibehåller eller ändrar sitt fysiska tillstånd. Denna kritiska punkt varierar beroende på materialets natur. Dessutom har vi för varje element olika intermolekylära krafter, som också påverkar det fysiska tillståndet.

Fysiskt tillstånd förändras

Möjliga förändringar i fysiskt tillstånd inträffar med förändringar i temperatur och tryck. Se vad de är:

• Fusion: övergång från fast tillstånd till flytande tillstånd genom upphettning.
• Förångning: övergång från flytande till gasform. Denna process kan ske på tre olika sätt:

1. Kokande: Ändringen från vätska till gasform sker genom att värma systemet jämnt, som i fallet med en vattenkokare där en del av vattnet avdunstar när du värms upp.

2. Uppvärmning: Förändringen från flytande till gasform sker plötsligt då materialet genomgår en snabb och signifikant temperaturförändring. Ett exempel är när vattendroppen faller på en värmeplatta.

3. avdunstning: Förändringen sker gradvis, eftersom endast vätskans kontaktyta med resten av systemet avdunstar. Exempel: torka kläder på klädstrecket.

• Kondens eller kondensering: passage från gasformigt tillstånd till flytande tillstånd genom kylning.
• Stelning: uppstår när temperaturen sänks ytterligare, vilket resulterar i frysning, det vill säga passage från en vätska till ett fast tillstånd.
• Sublimering: är övergången från fast till gasform utan att gå igenom flytande tillstånd. Denna process äger rum när ämnet har hög smältpunkt och högt ångtryck. Exempel: torris och malbollar.

Obs: Samma term eller omsublimering används för den inversa processen (passage från gasformigt till fast tillstånd).

Fysiskt tillstånd förändras

andra fysiska tillstånd

År 1932 Irving Langmuir, i Nobelpriset of Chemistry, tillade termen plasma till ett tillstånd av materia som hade studerats sedan 1879. Det är ett fysiskt tillstånd där partiklarna är starkt energiserade, har ett avstånd mellan sig och liten eller ingen koppling mellan molekylerna. Dessa egenskaper liknar de i gasformigt tillstånd, förutom att plasmas kinetiska energi är mycket större än en gas.

Denna typ av materia inte vanligt i marknaturdock är det rikligt i universum, eftersom stjärnor i grunden är plasmakulor vid höga temperaturer. Artificiellt kan den redan manipulera och tillföra värde till plasma, som även används kommersiellt i plasma-TV, lysrör, LED-ledare, bland andra.

1995, çBose-Einstein vågden upprättades som ett fysiskt tillstånd av materia. Eric Cornell och Carl Weiman, med hjälp av magneter och lasrar, kylte ett prov av rubidium, en alkalimetall, tills energin mellan partiklarna var nära noll. Experimentellt märktes det att partiklarna förenades, upphörde att vara flera atomer och började bete sig i enhet, som en "superatom".

Bose-Einstein kondensat har egenskaper hos en superfluid (vätska utan viskositet och hög elektrisk ledningsförmåga) och har använts i kvantstudier för att undersöka svarta hål och vågpartikelparadoxen.

Läs också: Skillnad mellan fluorescens och glödlampor

lösta övningar

fråga 1- (Fovan)Kolla på:

I - En malbollsten kvar i garderoben.

II - En behållare med vatten kvar i frysen.

III- En skål med vatten kvar i elden.

IV - Smältning av en bit bly vid upphettning.

Dessa fakta är korrekt relaterade till följande fenomen:

DÄR. Sublimering; II. Stelning; III. Avdunstning; IV. Fusion.

B) I. Sublimering; II. Sublimering; III. Avdunstning; IV. Stelning.

C) I. Fusion; II. Sublimering; III. Avdunstning; IV. Stelning.

D) I. Avdunstning; II. Stelning; III. Fusion; IV. Sublimering.

HALLÅ. Avdunstning; II. Sublimering; III. Fusion; IV. Stelning.

Upplösning

Alternativ A.

I - Sublimering: Malbollar är en icke-polär förening med mycket hög kokpunkt. Denna förening går från fast till gasformig utan att passera genom flytande tillstånd.

II - stelning: Vatten som utsätts för låg frys temperatur fryser, vilket vi kemiskt kallar stelning, vilket är passagen från flytande tillstånd till fast tillstånd.

III - Avdunstning: Vattnet som lämnas i en behållare i eld genomgår en temperaturökning. Kokpunkten för vatten är 100 ° C, så när systemet når denna temperatur, kommer det att börja avdunsta och växla från en vätska till ett fast tillstånd.

IV - smältning: Bly har en smältpunkt på 327,5 ° C, vilket är en relativt hög temperatur; emellertid är blysmältning en vanlig process inom industrier, vilket är inget annat än övergången från fast till flytande tillstånd.

Fråga 2 - (Mackenzie-SP)

Genom att analysera data i tabellen, mätt vid 1 atm, kan vi säga att vid en temperatur på 40 ° C och 1 atm:

A) eter och etanol befinner sig i gasfasen.

B) eter är i gasfasen och etanol är i vätskefasen.

C) båda är i vätskefas.

D) eter befinner sig i flytande fas och etanol befinner sig i gasfas.

E) båda är i fast fas.

Upplösning

Alternativ B. Om kokpunkten är den punkt vid vilken ämnet ändras till gasform kommer etanol vid 40 ° C fortfarande att vara i flytande tillstånd. Eter har en lägre kokpunkt, som är 34 ° C, så vid 40 ° C kommer den att vara i gasform.

Fråga3 - (Unicamp)Isberg flyter i havsvatten, precis som is i ett glas dricksvatten. Föreställ dig den ursprungliga situationen för ett glas vatten och is, i termisk jämvikt vid en temperatur på 0 ° C. Med tiden smälter isen. Så länge det finns is är systemets temperatur

A) förblir konstant men systemvolymen ökar.
B) förblir konstant men systemvolymen minskar.
C) minskar och systemvolymen ökar.
D) minskar, liksom systemets volym.

Upplösning

Alternativ B. Temperaturen förblir konstant tills isberget smälter helt, eftersom det finns ett värmeväxling på jakt efter termisk jämvikt mellan materiens två faser. Vatten är ett av få element som medger olika densitet för olika fysiska tillstånd av samma förening.

Visuellt kan vi se att istätheten är lägre. När det gäller isberget och i ett glas vatten och is stannar isen på ytan. Detta händer för att, när vatten fryses, i isbildningsprocessen, får det volym, men massan förblir densamma som när det var vatten i flytande tillstånd. Därför, när isberget smälter, minskar systemets volym.

Av Laysa Bernardes Marques de Araújo
Kemilärare

Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estados-fisicos-materia.htm