Фізичні стани речовини: назви та характеристики

ти фізичні стани речовини визначаються відстанню між молекулами, молекулярними сполуками та кінетична енергія що рухає частинки у зразку. Чи вони:

• твердий;
• рідкий;
• газоподібний;
• плазма;
• Конденсат Бозе-Ейнштейна.

В твердий стан, ми маємо добре зібрані молекули з невеликим рухом. У протилежній крайності знаходяться газоподібний стан це плазма, в якому молекули мають відстань між собою та високою кінетичною енергією. Матеріали в рідкий стан вони знаходяться посередині, не мають визначеної фізичної форми, мають більше кінетичної енергії, ніж твердий матеріал, і менший відстань між молекулами, ніж газоподібні матеріали. О Конденсат Бозе-Ейнштейна - відносно нове відкриття, яке обертається навколо ідеї мати зразок без руху між молекулами, тобто без кінетичної енергії.

Читайте також: Що вивчати з Quімічний Гдля Енема?

Твердий стан

Молекули твердотільного матеріалу з'єднуються з достатньою силою, що призводить до визначений формат та обсяг. У такому стані ми маємо мало кінетичної енергії між частинками і, хоча між ними невеликий рух, неможливо візуалізувати це макроскопічно (неозброєним оком).

Форму твердого тіла можна змінювати, коли матеріал знаходиться під дією механічної сили (розрив, подряпина, вм'ятина) або коли відбувається зміна температури і тиску. Кожен тип матеріалу має опір до цих впливів або до зовнішніх змін відповідно до їх природи.

• Приклад

Як приклад можна назвати золото, твердий матеріал при кімнатній температурі з температурою плавлення 1064,18 ° C і температурою кипіння 2855,85 ° C.

Золотий самородок у руді, у твердому стані.

рідкий стан

в державі рідина, немає визначеної фізичної форми, але є визначений обсяг, що заважає нам значно стискати матеріал. Рідини мають міцність інтермолекулярний слабкий, що дозволяє легко маніпулювати та відокремлювати частини зразка. Сила притягання між молекулами заважає їм вільно рухатися, як газ. Крім того, поверхневий натяг (сила притягання між рівними молекулами) - це те, що робить можливим утворення крапель.

Читайте також: Поверхневий натяг води - властивість, що виникає внаслідок водневих зв’язків

• Приклад

Найбільш розповсюдженим і доступним прикладом матеріалу в рідкому стані за нормальних умов температури і тиску є Вода, який також вважається універсальним розчинником.

Рідку воду виливають у склянку, дотримуючись форму ємності.

газоподібний стан

Матеріал у газоподібному стані він не має визначеної форми або обсягу. Він має високу розширювальну здатність завдяки висока кінетична енергія. Помістившись у контейнер, газ поширюється необмежено довго, і, якщо за цих умов утримання, газ нагрівається, відбуватиметься збільшення кінетичної енергії та збільшення тиску системи.

Також варто відзначити різницю між газом і парою. Незважаючи на те, що вони знаходяться в одному фізичному стані, вони мають різну природу. О пар, при розміщенні під високим тиском або зниженні температури він повертається в рідкий стан. ти газив свою чергу, це речовини, які за звичайних умов вже перебувають у газоподібному стані, і для розрідження необхідно одночасно підвищувати тиск і температуру.

Дізнайтеся більше:Різниця між газом і парою

Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)

• Приклад

Приклад газоподібної речовини зазвичай зустрічається всередині повітряних кульок газ гелій, що є a gáти благородний і одноатомні (молекула одного атома), знаходяться в газоподібному стані за нормальних умов температури і тиску. THE щільність гелію менше, ніж в атмосферному повітрі, що змушує повітряні кулі плавати.

Газовий гелій вводиться в повітряну кулю партії.

Фактори, що визначають фізичні стани

Що визначає фізичний стан речовини організація її молекул, відстань між ними та кінетична енергія (енергія руху). Кожен елемент має a температура плавлення і кипіння що визначають критичну точку, тобто де температури і тиску елемент підтримує або змінює свій агрегатний стан. Ця критична точка змінюється залежно від природи матеріалу. Крім того, для кожного елемента ми маємо різні міжмолекулярні сили, які також впливають на фізичний стан.

Зміни фізичного стану

Можливі зміни фізичного стану відбуваються із зміною температури та тиску. Подивіться, які вони:

• Злиття: перехід з твердого стану в рідкий через нагрівання.
• Випаровування: перехід з рідкого в газоподібний стан. Цей процес може відбуватися трьома різними способами:

1. Кипіння: Перехід з рідкого в газоподібний стан відбувається при рівномірному нагріванні системи, як у випадку з чайником, де частина води випаровується в процесі нагрівання.

2. Опалення: Перехід з рідкого в газоподібний стан відбувається раптово, оскільки матеріал зазнає швидкої і значної зміни температури. Прикладом є випадки, коли крапля води падає на конфорку.

3. Випаровування: Зміна відбувається поступово, оскільки випаровується лише контактна поверхня рідини з рештою системи. Приклад: сушіння одягу на мотузці.

• Конденсація або зрідження: перехід з газоподібного стану в рідкий за допомогою охолодження.
• Затвердіння: відбувається при подальшому зниженні температури, що призводить до замерзання, тобто переходу з рідкого у твердий стан.
• Сублімація: - це перехід з твердого в газоподібний стан без переходу через рідкий стан. Цей процес відбувається, коли речовина має високу температуру плавлення та високий тиск пари. Приклад: сухий лід та нафталін.

Примітка: Той самий термін або сублімація використовується для зворотного процесу (перехід з газоподібного в твердий стан).

Зміни фізичного стану

інші фізичні стани

У 1932 р. Ірвінг Ленгмюр в Нобелівська премія хімії, додав термін плазма до стану речовини, який вивчався з 1879 року. Це фізичний стан, при якому частинки отримують сильну енергію, мають відстань між ними і мало або взагалі не мають зв’язку між молекулами. Ці властивості цілком схожі на властивості газоподібного стану, за винятком того, що кінетична енергія плазми набагато більша, ніж енергія газу.

Такий стан речовини не поширений у наземній природі, проте його багато у Всесвіті, оскільки зірки в основному є кулями плазми при високих температурах. Штучно він вже здатний маніпулювати та додавати значення плазма, який навіть комерційно використовується в плазмових телевізорах, люмінесцентних лампах, світлодіодних провідниках та ін.

У 1995 р çХвиля Бозе-Ейнштейнаце було встановлено як фізичний стан речовини. Ерік Корнелл та Карл Вейман, використовуючи магніти та лазери, охолодили зразок рубідій, лужного металу, поки енергія між частинками не була близькою до нуля. Експериментально було помічено, що частинки об'єднуються, перестаючи бути кількома атомами і починаючи поводитися в єдності, як "суператом".

Конденсат Бозе-Ейнштейна має характеристики надрідини (рідина без в'язкості та високої електропровідності) і застосовувалася в квантових дослідженнях для дослідження чорних дір та парадоксу хвильових частинок.

Читайте також: Різниця між флуоресцентними лампами і лампами розжарювання

розв’язані вправи

питання 1- (Фвище)Дивитися:

Я - камінь із нафталіну, залишений у шафі.

II - Ємність з водою, що залишилася в морозильній камері.

III- Чаша з водою, що залишилася у вогні.

IV - Плавлення шматка свинцю при нагріванні.

Ці факти правильно пов'язані з наступними явищами:

ТАМ. Сублімація; II. Затвердіння; III. Випаровування; IV. Злиття.

Б) І. Сублімація; II. Сублімація; III. Випаровування; IV. Затвердіння.

В) І. Синтез; II. Сублімація; III. Випаровування; IV. Затвердіння.

Г) І. Випаровування; II. Затвердіння; III. Синтез; IV. Сублімація.

ГЕ. Випаровування; II. Сублімація; III. Синтез; IV. Затвердіння.

Дозвіл

Альтернатива А.

I - Сублімація: нафталін - неполярна сполука з дуже високою температурою кипіння. Ця сполука переходить із твердого в газоподібний стан, не переходячи через рідкий стан.

II - Твердіння: Вода, яка зазнає низької температури морозильної камери, замерзає, що хімічно ми називаємо затвердінням, тобто переходом з рідкого стану в твердий.

III - Випаровування: вода, яка залишилась у вогні у контейнері, зазнає підвищення температури. Температура кипіння води становить 100 ° C, тому, коли система досягне цієї температури, вона почне випаровуватися, переходячи з рідкого в твердий стан.

IV - плавлення: свинець має температуру плавлення 327,5 ° C, що є відносно високою температурою; проте плавлення свинцю - це звичайний процес у галузях промисловості, який є не що інше, як перехід з твердого стану в рідкий.

Питання 2 - (Mackenzie-SP)

Аналізуючи дані в таблиці, виміряні при 1 атм, можна сказати, що при температурі 40 ° C і 1 атм:

А) ефір і етанол знаходяться в газовій фазі.

Б) ефір знаходиться в газовій фазі, а етанол - у рідкій фазі.

В) обидва знаходяться в рідкій фазі.

Г) ефір знаходиться в рідкій фазі, а етанол - у газовій фазі.

Д) обидва знаходяться в твердій фазі.

Дозвіл

Альтернатива Б. Якщо температурою кипіння є точка, при якій речовина переходить у газоподібний стан, етанол при 40 ° С все ще буде в рідкому стані. Ефір має нижчу температуру кипіння, яка становить 34 ° C, тому при 40 ° C він буде знаходитися в газоподібному стані.

Питання3 - (Unicamp)Айсберги плавають у морській воді, як і лід у склянці питної води. Уявіть собі початкову ситуацію зі склянкою води та льоду, що знаходиться в тепловій рівновазі при температурі 0 ° C. З часом лід тане. Поки є лід, температура системи

А) залишається постійним, але обсяг системи збільшується.
Б) залишається постійним, але обсяг системи зменшується.
В) зменшується, а обсяг системи збільшується.
Г) зменшується, як і обсяг системи.

Дозвіл

Альтернатива Б. Температура залишається постійною, поки айсберг повністю не розтане, оскільки відбувається теплообмін у пошуках теплової рівноваги між двома фазами речовини. Вода є одним з небагатьох елементів, які допускають різну щільність для різних агрегатних станів однієї і тієї ж сполуки.

Візуально ми бачимо, що щільність льоду нижча. У випадку з айсбергом та у склянці води та льоду лід знаходиться на поверхні. Це трапляється тому, що коли вода замерзає, в процесі утворення льоду вона набуває обсягу, але маса залишається такою ж, як коли це була вода в рідкому стані. Тому, коли айсберг плавиться, об’єм системи зменшується.

Автор: Лайса Бернардес, Marques de Araújo
Вчитель хімії