materjali olekud

Keemia

2022

Selgitame, mis need on ja millised on aine agregatsiooni olekud. Tahked, vedelad, gaasilised ja plasma olekud.

Tahkes olekus on aine osakesed üksteisele väga lähedal.

Millised on aine olekud?

Aine olekud on erinevad faasid või agregatsiooni olekud milles asja teada, olla puhtad ained või segud. Aine agregatsiooni olek sõltub selle ainete vahel esinevate sidejõudude tüübist ja intensiivsusest. osakesed (aatomid, molekulid, ioonid, jne.). Teised tegurid, mis mõjutavad agregatsiooni olekut, on temperatuur ja rõhk.

Tuntuimad aine olekud on kolm: tahke, vedel ja gaasiline, kuigi leidub ka teisi harvemini esinevaid vorme, nagu plasma- ja muud vormid, mida meie keskkonnas looduslikult ei esine, näiteks fermionilised kondensaadid. Igal neist olekutest on erinevad füüsikalised omadused (maht, sujuvus, vastupidavusmuu hulgas).

Asja seisu muutused

Tingimuste muutmine temperatuuri Y Surve, saab aine agregatsiooni olekut muuta, kuid selle keemilised omadused jäävad samaks. Näiteks võime keeta Vesi muuta see vedelast olekusse gaasiliseks, kuid veeaur Saadud toode koosneb ikkagi veemolekulidest.

Ainefaaside muundumisprotseduurid on tavaliselt pöörduvad ja tuntuimad on järgmised:

  • Aurustumine. See on protsess, mille kaudu, tutvustades kalorienergia (soojus), osa vedeliku massist (mitte tingimata kogu mass) muundatakse gaasiks.
  • Keetmine või aurustamine. See on protsess, mille käigus kogu vedeliku mass muundatakse soojusenergiaga gaasiks. Faasiüleminek toimub siis, kui temperatuur tõuseb üle vedeliku keemispunkti (temperatuur, mille juures vedeliku aururõhk võrdub vedelikku ümbritseva rõhuga, seega muutub see auruks).
  • Kondensatsioon. See on protsess, mille käigus gaas muudetakse soojusenergia eemaldamise teel vedelikuks. See protsess on vastuolus aurustumisega.
  • Vedeldamine. See on protsess, mille käigus gaas muudetakse rõhku oluliselt suurendades vedelikuks. Selles protsessis allutatakse gaasile ka madalad temperatuurid, kuid seda iseloomustab kõrge rõhk, millele gaas allub.
  • Tahkumine. See on protsess, mille käigus vedelik võib rõhu tõstmisel muutuda tahkeks aineks.
  • Külmutamine. See on protsess, mille käigus vedelik muutub soojusenergia eemaldamisel tahkeks aineks. Faasiüleminek toimub siis, kui temperatuur on madalam kui vedeliku külmumispunkt (temperatuur, mille juures vedelik tahkub).
  • Fusioon. See on protsess, mille käigus saab soojusenergiat (soojust) tarnides muuta tahke aine vedelikuks.
  • Sublimatsioon. See on protsess, mille käigus tahke aine muundatakse soojust andes gaasiks, ilma et see läbiks eelnevalt vedelat olekut.
  • Sadestumine või vastupidine sublimatsioon. See on protsess, mille käigus taandutakse soojust, muutub gaas tahkeks aineks, läbimata eelnevalt vedelat olekut.

Tahkes olekus

Tahketel ainetel on vähe või üldse mitte voolavust ja neid ei saa kokku suruda.

Asi sees tahkes olekus selle osakesed on väga lähestikku ja neid hoiavad koos suure ulatusega ligitõmbavad jõud. Tänu sellele on tahketel ainetel kindel kuju, kõrge kohesioon, kõrge tihedus ja suur vastupidavus killustatusele.

Samas on tahkel ainel madal või puudub voolavus, neid ei saa kokku suruda ning nende purustamisel või killustamisel saadakse neist muid väiksemaid tahkeid aineid.

Tahkeid aineid on nende kuju järgi kahte tüüpi:

  • Kristalliline. Selle osakesed on paigutatud rakkudesse geomeetrilise kujuga, seega on need tavaliselt korrapärase kujuga.
  • Amorfne või klaasjas. Selle osakesed ei kogune üheks struktuur korralik, nii et selle kuju võib olla ebakorrapärane ja mitmekesine.

Tahkete ainete näited on: mineraalid, metallid, kivi, luud, puit.

Vedel olek

Vedelike osakesi hoiavad endiselt koos külgetõmbejõud, kuid need on palju nõrgemad ja vähem järjestatud kui tahkete ainete puhul. Seetõttu ei ole vedelikel kindlat ja stabiilset kuju ega ka suurt kohesiooni ega vastupidavus. Tegelikult võtavad vedelikud neid sisaldava anuma kuju, neil on suurepärane voolavus (need võivad siseneda väikestest ruumidest) ja pindpinevus, mis paneb need esemete külge kleepuma.

Vedelikud ei ole väga kokkusurutavad ja, välja arvatud vesi, kipuvad need külma käes kokku tõmbuma.

Vedelikud on näiteks: vesi, elavhõbe (hoolimata sellest, et see on metall), veri.

Gaasiline olek

Paljudel juhtudel on gaasid värvitud ja/või lõhnatud.

Gaaside puhul on osakesed sellises dispersioonis ja kauguses, et peaaegu ei jõua koos püsida. Nendevaheline tõmbejõud on nii nõrk, et nad on segaduses, millele reageerib väga vähe gravitatsiooni ja hõivavad palju suurema ruumala kui vedelikud ja tahked ained, nii et gaas kipub laienema, kuni hõivab kogu ruumi milles see sisaldub.

Gaasidel ei ole fikseeritud kuju või maht fikseeritud ja paljudel juhtudel on need värvitud ja/või lõhnatud. Võrreldes teiste aine agregatsiooni olekutega ei ole need keemiliselt reaktiivsed.

Gaaside näited on: õhku, süsinikdioksiid, lämmastik, heelium.

Plasma olek

Plasma on suurepärane elektri ja magnetismi edastaja.

Konkreetse aine agregatsiooni olekut nimetatakse plasmaks, mida võib mõista ioniseeritud gaasina, st mis koosneb aatomitest, millest need on eemaldatud või lisatud. elektronid ja seetõttu on neil fikseeritud elektrilaeng (anioonid (-) ja katioonid (+). See muudab plasma suurepäraseks elektrit.

Teisest küljest interakteeruvad plasmaosakesed väga tugevalt elektromagnetväljadega. Kuna plasmal on oma omadused (mis ei vasta tahketele ainetele, gaasidele ega vedelikele), peetakse seda aine neljandaks olekuks.

Plasmasid on kahte tüüpi:

  • Külm plasma. See on plasma, milles elektronide temperatuur on kõrgem kui raskematel osakestel, nt ioonid.
  • Kuum plasma. See on plasma, mille ioniseeritud aatomid muutuvad tohutult kuumaks, kuna nad pidevalt põrkuvad ja see tekitab valgus Ja soojust.

Plasma näited on: Päike, elektroonilised ekraanid või luminofoorlampide sees.

!-- GDPR -->