Zustand der Materie

Physischer oder physikalischer Zustand der Materie durch seine spezifische Eigenschaften unter besonderen Bedingungen (Druck und Temperatur) charakterisiert. Das heißt, es kann fest, flüssig oder gasförmig sein. Änderung des Aggregatzustandes Substanz bewirkt eine Änderung seiner physikalischen Eigenschaften (Dichte, Entropie, freie Energie). Während in dem festen Zustand, ist es in der Lage ein festes Volumen und die Form aufrechtzuerhalten. In Bezug auf die Flüssigkeit mit der gleichen Lautstärke, die Form zu ändern, zu dem Gefäße oder Behälter anzupassen. Als Gas, behält die gleiche Substanz, die Form nicht nicht nur, sondern auch die Menge als erweitert und füllt den gesamten Raum.

Beispielsweise kann der Zustand der Ansammlung von Wasser, um eine feste, flüssige oder gasförmig sein. In dieser chemischen Formel (H2O) und dem Molekül (von zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom) ändern sich nicht. Bei Temperaturen zwischen 0 ° C und niedriger als es im festen Zustand ist und Eis genannt. Von 0 ° C bis 99,944 ° C ist farblos (für kleinere Volumina) wurde transparente Flüssigkeit, geruchs- und geschmacksneutral. Bei einer Temperatur von 99.944 ° C gelangt in die Gasphase und wird als Dampf. Dieses Beispiel zeigt, dass der Aggregatzustand des Stoffes mit den äußeren Bedingungen variiert. In diesem Fall fast keine Veränderung des Umgebungsdruck, aber die Temperatur ändert, schmilzt das Eis bei 0 ° C und dann zu Wasser, und das siedet bei 99,944 ° C und verdampft, verwandelt sich in Dampf.

Wasser kann gesagt werden, in ihren Eigenschaften zu unterscheiden, in unterschiedlichen Aggregatzuständen sind. Ice Dichte gleich 0,917 g / cm³, flüssiges Wasser bei Standardbedingungen von 0,9982 g / cm³, Wasserdampf (auch unter Standardbedingungen) – von weniger als 0,001 g / cm³. Dynamische Viskosität des Wassers bei der Schmelztemperatur von Eis (Wasser Gefriertemperatur) ist gleich: μ = 1,793 · 103 Pa · s und bei 20 ° C dynamischer Viskosität von Wasser ist: μ = 1,003 · 10³ Pa · s. Somit variiert der Aggregatzustand des Stoffes und seine Eigenschaften während des Phasenübergangs. Dieser Übergang wird durch einen Schmelzpunkt charakterisiert (Feststoff wird flüssig) gleich die Kristallisationstemperatur (liquid verfestigt) und Kochen (Flüssigkeit tritt Gas) gleich die Kondensationstemperatur (das Gas wird flüssig).

Es soll betont werden, dass der Aggregatzustand eines Stoffes auf seiner Zusammensetzung abhängt. Zum Beispiel unter gleichen äußeren Bedingungen unterscheiden sich verschiedene Substanzen in ihren Eigenschaften. Unter normalen Bedingungen Wasser H2O – es ist eine Flüssigkeit. Wasserstoff H2 und Sauerstoff O2 – ist Gas. Eisen Fe – feste (seine Schmelztemperatur 1538,9 ° C, die Siedetemperatur von 2860,9 ° C). Aber ein und demselben Aggregatzustand für verschiedene Substanzen können einige Ähnlichkeiten aufweisen.

Beispiel für Gase, die durch relativ geringe Kräfte von intermolekularer Wechselwirkung gekennzeichnet. Daher werden ihre Moleküle voneinander in großen Entfernungen voneinander getrennt. Die entstehenden Gase können stark komprimiert werden. Die Moleküle von Gasen sind ständig in Bewegung, und die Bewegung ist chaotisch. Dies ist, was die Fähigkeit von gasförmigen Substanzen erklärt das gesamte Volumen gleichmäßig zu füllen, sie zur Verfügung gestellt: Gas nimmt die Form und das Volumen des Behälters, in dem sie sie befinden.

Zwischen dem gasförmigen Fluid und den Feststoffen in einer Zwischenposition. Mit steigender Temperatur sind sie ähnlich wie die Gase und mit Abnahme der Temperatur, sie enger um die Feststoffe ähneln. Moleküle Flüssigkeiten enger durch eine ausgeprägte Anziehungskräfte zwischen ihnen platziert. Röntgen Studien haben sie gezeigt, dass sie einige Grundlagen der Kristallstruktur ähnelt.

Die Feststoffe sind immer bestimmte Formen und Volumen. Um sie zu ändern ist notwendig Mühe aufwenden, da die Moleküle, Atome und Ionen fest miteinander verbunden sind. Die Partikel des Feststoffes kann sich nicht frei bewegen, da die gegenseitige Anordnung zu halten und um die Mittelpunkte Gleichgewichtsschwankungen bestellt perform. Zwei bekannte Zustand der Feststoffe – amorph und kristallin. die letzten Kristalle werden durch eine spezifische Form für sie aus. Beispielsweise ähneln die Kristalle von Natriumchlorid NaCl die Form eines Würfels, Kaliumnitrat KNO 3 – Prisma und so weiter. Die Struktur von amorphen – es sagregatirovannye zufällig Moleküle. Im Gegensatz zu kristalliner Substanz Schmelze bei einer bestimmten Temperatur, die von einer breiten Intervall amorphen Schmelztemperatur gekennzeichnet. Manchmal werden sie als Flüssigkeit mit sehr hohen Viskosität behandelt. Wenn die Bedingungen zu ändern, in dem das Härtungsmittel auftritt, kann es, wie in den kristallinen und in einem amorphen Zustand geschehen.

Physikalischer Zustand Substanz wird manchmal als eine Flüssigkristall- oder Plasma beschrieben. Aber das ist nicht die richtige Definition. Die Frage erfordert eine separate und detailliertere Studie, so dass in diesem Artikel nicht durch den Zustand der Materie betroffen ist.