1.3: Klasyfikacja materii według stanu

Classifying Matter by State
JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Classifying Matter by State
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

71,665 Views

02:49 min
September 03, 2020

Chemia to nauka o materii i zmianach, którym podlega. Materia to wszystko, co ma masę i zajmuje przestrzeń. Materia jest wszędzie wokół nas; Powietrze, woda, gleba, góry, a nawet nasze ciała są przykładami materii. Materia dzieli się na trzy stany – stały, ciekły i gazowy – które są powszechnie spotykane na Ziemi. Czwarty stan materii, plazma, występuje naturalnie we wnętrzach gwiazd. 

Bryły charakteryzują się określonym kształtem i objętością. W ciele stałym cząstki (atomy lub cząsteczki) są upakowane bardzo blisko siebie i są ściśle utrzymywane razem przez silne siły, przy bardzo małej swobodzie ruchu. Cząstki wibrują, tylko nieznacznie, w swoich ustalonych pozycjach. To sprawia, że ciała stałe są nieściśliwe. Lód, aluminium i złoto to przykłady ciał stałych.

Płyny mają określoną objętość, ale nie mają określonego kształtu; przyjmują kształt swojego pojemnika. W cieczy, mimo że cząstki są blisko siebie, siły międzycząsteczkowe są słabsze niż w ciałach stałych. Cząsteczki wibrują i przechodzą obok siebie. W ten sposób płyn, choć nieściśliwy, płynie i można go łatwo nalewać. Woda, alkohol i olej to płyny.

Gazy nie mają ustalonej objętości ani kształtu. Dopasowują się do objętości i kształtu ich pojemnika. W gazie cząstki są szeroko oddalone od siebie przy znacznie słabszych (lub prawie znikomych) siłach międzycząsteczkowych. Cząstki mogą swobodnie poruszać się względem siebie, dzięki czemu gazy są wysoce ściśliwe. Tak więc, w przeciwieństwie do ciał stałych lub cieczy, gaz może być sprężony, aby zająć mniejszą objętość, lub może rozszerzać się, aby zająć większą przestrzeń. Substancje, które są gazami w temperaturze pokojowej, obejmują hel, tlen, azot i dwutlenek węgla.

Plazma 

Czwarty stan materii, plazma, wyewoluował ze stanu gazowego i zawiera znaczną liczbę cząstek naładowanych elektrycznie.  Podobnie jak gazy, plazma nie ma ustalonego kształtu ani objętości i jest mniej gęsta niż ciała stałe czy ciecze. Wnętrza gwiazd, uderzenia piorunów, zorze polarne otaczające bieguny, warkocz komety, plazmowe ekrany telewizyjne, żarówki fluorescencyjne i neony to przykłady plazmy.  

Zmiany fizyczne: przechodzenie z jednego stanu materii w inny

Zmiany temperatury i/lub ciśnienia mogą prowadzić do przejścia z jednego stanu skupienia w inny. Ilustrują to znane procesy, takie jak topnienie lodu czy parowanie wody. Na przykład po podgrzaniu stały lód topi się w ciekłą wodę. Dalsze ogrzewanie zamieni wodę w opary gazowe. Chłodzenie odwraca te procesy.

Ten tekst jest adaptacją z Openstax, Chemia 2e, Sekcja 1.2: Fazy i Klasyfikacja Materii.