Stoffen classificeren per staat

Scheikunde is de studie van materie en de veranderingen die deze ondergaat. Materie is alles wat massa heeft en ruimte inneemt. Het is overal om ons heen: de lucht, het water, de bodem, de bergen en zelfs ons lichaam zijn allemaal voorbeelden van materie. Materie is verdeeld in drie toestanden of fase – vast, vloeibaar en gasvormig. Daarnaast bestaat er een vierde toestand van materie, plasma, die van nature voorkomt in het binnenste van sterren.

Vaste stoffen hebben een duidelijke vorm en volume. In een vaste stof zitten de deeltjes (atomen of moleculen) heel dicht op elkaar gepakt en stevig met elkaar verbonden door sterke krachten. Hierdoor hebben ze weinig bewegingsvrijheid en kunnen ze alleen licht trillen binnen hun vaste posities. Dit maakt vaste stoffen onsamendrukbaar. Voorbeelden van vaste stoffen zijn ijs, aluminium en goud.

Vloeistoffen hebben een vast volume, maar geen vaste vorm; ze nemen de vorm aan van hun container. In een vloeistof bevinden de deeltjes zich dicht bij elkaar, maar de onderlinge aantrekkingskrachten zijn zwakker dan bij vaste stoffen. De deeltjes kunnen trillen en langs elkaar bewegen, waardoor een vloeistof vloeit en gemakkelijk geschonken kan worden. Hoewel vloeistoffen niet samendrukbaar zijn, kunnen ze zich aanpassen aan hun omgeving. Voorbeelden zijn water, alcohol en olie.

Gassen hebben geen vast volume of vorm. Ze passen zich aan de vorm en het volume van hun container. In een gas zijn de deeltjes ver van elkaar verwijderd en de onderlinge krachten zijn zeer zwak of bijna verwaarloosbaar. De deeltjes kunnen vrij bewegen ten opzichte van elkaar, waardoor gassen zeer samendrukbaar zijn. In tegenstelling tot vaste stoffen en vloeistoffen kan een gas worden samengeperst tot een kleiner volume of uitgezet om een grotere ruimte in beslag te nemen. Stoffen die bij kamertemperatuur gasvormig zijn, omvatten helium, zuurstof, stikstof en koolstofdioxide.

Plasma 

De vierde toestand van materie, plasma, is een geëvolueerde vorm van de gasfase en bevat een aanzienlijk aantal elektrisch geladen deeltjes.  Net als gassen hebben plasma’s geen vaste vorm of volume en zijn ze minder dicht dan vaste stoffen of vloeistoffen. Plasma komt voor in extreme omgevingen zoals het binnenste deel van sterren, maar ook in bliksem, het noorderlicht(aurora’s), de staart van een komeet, plasmatelevisieschermen, tl-lampen en neonverlichting.  

Fysische veranderingen: de overgang tussen aggregatietoestanden

Veranderingen in temperatuur en/of druk kunnen leiden tot een overgang van de ene toestand van de materie naar de andere. Dit wordt geïllustreerd door bekende processen zoals het smelten van ijs of het verdampen van water. Bij verhitting smelt vast ijs bijvoorbeeld tot vloeibaar water. Bij verdere verhitting verdampt het water en verandert het in waterdamp. Bij afkoeling worden deze processen omgekeerd.

Deze tekst is aangepast van Openstax, Chemistry 2e, Section 1.2: Phases and Classification of Matter.