Классификация материи по состоянию

Химия – это наука о материи и ее изменениях. Материя – это все, что имеет массу и занимает пространство. Материя – это всё, что нас окружает; воздух, вода, почва, горы, даже наши тела – всё это примеры материи. Материя может находиться в трёх состояниях — твердом, жидком и газообразном — которые обычно встречаются на земле. Четвертое состояние вещества, плазма – наиболее распространенное состояние вещества во Вселенной.  

Твердые тела характеризуются определенной формой и объемом. Твердые частицы (атомы или молекулы) очень плотно упаковываются и удерживаются вместе сильными взаимодействиями с очень малой свободой движений. Частицы лишь слегка вибрируют в своих фиксированных положениях. Это делает твердые вещества несжимаемыми. Примерами твердых веществ являются лед, алюминий и золото.

Жидкости имеют определенный объем, но не имеют определенной формы; они принимают форму своего контейнера. В жидкости, хотя частицы расположены близко друг к другу, силы между частицами слабее, чем в твердых чвеществах. Частицы вибрируют и перемещаются относительно друг друга. Таким образом, жидкость, хотя и несжимаемая, течет и может легко переливаться. Вода, спирт и масло – это жидкости.

Газы не имеют постоянного объема или формы. Они соответствуют объему и форме контейнера. В газе частицы разнесены на расстояния друг от друга, а взаимодействия между ними гораздо более слабые (или почти пренебрежимые). Частицы свободно перемещаются относительно друг друга, делая газы легко сжимаемыми. Таким образом, в отличие от твердых чвеществ или жидкостей, газ может быть сжат, чтобы занять меньший объем, или он может расширяться, чтобы занять большее пространство. К веществам, которые представляют собой газы при комнатной температуре, относятся гелий, кислород, азот и углекислый газ.

Плазма  

Четвертое состояние вещества, плазма, эволюционировала от газообразного состояния и содержит значительное количество электрически заряженных частиц.  Как и газы, плазмы не имеют фиксированной формы или объема, и они менее плотны, чем твердые вещества или жидкости. Внутренние области звезд, грозовые молнии, полярные сияния, которые окружают полюса, хвосты комет, плазменные экраны, люминесцентные лампы и неоновые знаки – все это примеры плазмы.  

Физические изменения: Переход от одного состояния материи к другому

Изменение температуры и/или давления может привести к преобразованию материи из одного состояния в другое. Об этом свидетельствуют знакомые процессы, такие как таяние льда или испарение воды. Например, при нагревании твердый лед тает, превращаясь в жидкую воду. Дальнейшее нагревание преобразует воду в газообразные пары. Охлаждение меняет эти процессы на противоположные.

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2e, раздел 1.2: Фазы и классификация материи.