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1.3:

Klassifizierung von Materie nach Zustand

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Chemistry
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JoVE Core Chemistry
Classifying Matter by State

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Materie ist alles, was Masse hat und Raum einnimmt. Alles um uns herum ist Materie, einschließlich unseren Körpern, der Luft, die wir atmen, und des Bodens, auf dem wir gehen. Materie existiert in drei Hauptformen fest, flüssig und gasförmig.Wissenschaftler haben auch einen vierten Aggregatzustand der Materie identifiziert Plasma. Feststoffe haben eine bestimmte Form und ein bestimmtes Volumen. Nehmen Sie zum Beispiel Eiswürfel in einem Glas.Die Eiswürfel haben eine stabile Form, sie fließen nicht, und können nicht verdichtet werden. Diese Stabilität bleibt erhalten, weil die Teilchen im Eis nahe aneinander angeordnet sind und mit starken Wechselwirkungen an Ort und Stelle gehalten werden. Diese Teilchen oszilieren nur geringfügig an ihren ansonsten festen Positionen, die ihnen die feste Form und das Volumen geben.Flüssigkeiten haben dagegen ein festes Volumen, aber keine bestimmte Form. Wenn die gleiche Menge Wasser in einen anderen Behälter gegossen wird, variiert die Form je nach Behälter, im Gegensatz zum Eiswürfel. Flüssigkeiten wie auch Feststoffe können nicht verdichtet werden.Ihre Teilchen sind immer noch nahe beieinander aber die Wechselkräfte in einer Flüssigkeit sind schwächer als in Festkörpern, was bedeutet dass die Teilchen sich freier bewegen und übereinander gleiten können. Dies gibt Flüssigkeiten ihre Fließfähigkeit. Gase haben keine feste Form oder Volumen.Gase nehmen die Form und das Volumen ihres Behälters an. Stellen Sie sich zum Beispiel vor wie Luft aus einem Zylinder einen Ballon aufbläst. In einem Gas sind die Teilchen sehr locker zusammengehalten, mit wenig bis fast keinen Wechselwirkungen.Dadurch haben sie Form-und Volumenfreiheit, können sich schnell bewegen und sind weniger dicht als Feststoffe und Flüssigkeiten. Gase sind leicht komprimierbar aufgrund der großen leeren Räume zwischen den Teilchen, was bedeutet, sie können in einem winzigen Ballon eingesperrt werden, oder erweitert werden, um einen großen Raum zu besetzen. Plasma ist der vierte Aggregatzustand der Materie es entsteht, wenn Gas auf sehr hohe Temperaturen erhitzt wird.Es besteht aus elektrisch geladenen Teilchen. Plasmen bilden das Innere von Sternen, Auroren, die die Pole umgeben, und fluoreszierende Glühbirnen. Die verschiedenen Arten der Materie sind auch fähig, von einem Zustand in einen anderen überzugehen, was typischerweise durch Temperatur oder Druck oder beide ausgelöst wird.Zum Beispiel beim Erhitzen schmilzt festes Eis und wird zu flüssigem Wasser. Bei weiterer Erwärmung verwandelt sich Wasser in Dampf. Mit dem Abkühlen können diese Zustandsänderungen umgekehrt werden.

1.3:

Klassifizierung von Materie nach Zustand

Chemistry is the study of matter and the changes it undergoes. Matter is anything that has mass and occupies space. Matter is all around us; the air, water, soil, mountains, even our bodies are all examples of matter. Matter is divided into three states — solid, liquid, and gas — that are commonly found on earth. The fourth state of matter, plasma, occurs naturally in the interiors of stars. 

Solids are characterized by a definite shape and volume. In a solid, the particles (atoms or molecules) pack very closely and are held together tightly by strong forces, with very little freedom of motion. The particles vibrate, only slightly, in their otherwise fixed positions. This makes solids incompressible. Ice, aluminum, and gold are examples of solids.

Liquids have a definite volume but no definite shape; they take the shape of their container. In a liquid, although the particles are closely spaced, the interparticle forces are weaker than solids. The particles vibrate and move past one another. Thus, a liquid, though incompressible, flows and can be poured easily. Water, alcohol, and oil are all liquids.

Gases have no fixed volume or shape. They conform to the volume and shape of their container. In a gas, the particles are widely separated with much weaker (or almost negligible) interparticle forces. The particles are free to move relative to one another, making gases highly compressible. Thus, unlike solids or liquids, a gas can be compressed to occupy a smaller volume, or it can expand to occupy a larger space. Substances that are gases at room temperature include helium, oxygen, nitrogen, and carbon dioxide.

Plasma 

The fourth state of matter, plasma, has evolved from the gaseous state and contains appreciable numbers of electrically charged particles.  Like gases, plasmas have no fixed shape or volume, and they are less dense than solids or liquids. The interiors of the stars, lightning strikes, auroras that surround the poles, the tail of a comet, plasma TV screens, fluorescent light bulbs, and neon signs are all examples of plasmas.  

Physical Changes: Transitioning From One State of Matter Into Another

Changes in temperature and/or pressure can lead to a conversion from one state of matter to another. This is illustrated by familiar processes such as the melting of ice or evaporation of water. For example, upon heating, solid ice melts to liquid water. Further heating will convert the water into gaseous vapors. Cooling reverses these processes.

This text is adapted from Openstax, Chemistry 2e, Section 1.2: Phases and Classification of Matter.