Агрегатна состојба на материјата

Физичката или агрегатната состојба на материјата се карактеризира со специфични особини под одредени услови (притисок и температура). Тоа е, може да биде цврста, течна или гасна. Промената на агрегатните состојби на една супстанца доведува до промена на нејзините физички својства (густина, ентропија, слободна енергија). Да се биде во цврста состојба, тој е способен да одржува фиксен волумен и форма. Преминувањето во течност, со ист волумен, ја менува формата, прилагодувајќи се на садот или контејнерот. Бидејќи е гасен, оваа иста супстанца не ја задржува само формата, туку и обемот, бидејќи, проширувајќи се, го исполнува целиот простор.

На пример, агрегатната состојба на водата може да биде цврста, течна или гасна. Во овој случај, хемиската формула (H2O) и составот на молекулата (два водородни атоми и еден атом на кислород) не се менуваат. На температури од 0 ° C и под тоа е во цврста состојба и се нарекува мраз. Од 0 ° С и до 99.944 ° С е безбоен (за мали волумени) транспарентна течност, која нема мирис и вкус. На температура од 99,944 ° C поминува во гасната фаза и се нарекува водена пареа. Овој пример покажува дека агрегатната состојба на супстанцијата се менува со менување на надворешните услови. Во овој случај, со речиси непроменет амбиентниот притисок, но промената на температурата, мразот се топи на 0 ° C и се претвора во вода, која врие на 99,944 ° C и испарува во пареа.

Водата, можеме да кажеме, се разликува во нејзините својства и е во различни агрегатни состојби. Густината на мраз е 0.917 g / cm³, течната вода во стандардни услови од 0.9982 g / cm³, водена пареа (исто така под стандардни услови) е помала од 0.001 g / cm³. Динамичкиот вискозитет на водата во точката на топење на мраз (точка на мрзнење на водата) е: μ = 1.793 · 103 Pa · s, а кај 20 ° С динамичкиот вискозитет на водата е: μ = 1,003 · 10 ³³ Pa · s. Така, агрегатната состојба на супстанцијата и нејзините својства се менуваат за време на фазна транзиција. Оваа транзиција се карактеризира со точката на топење (од цврста материја станува течна) еднаква на температурата на кристализација (течноста се зацврстува) и точката на вриење (течноста минува во гасот) еднаква на температурата на кондензацијата (гасот станува течност).

Треба да се нагласи дека агрегатната состојба на супстанцијата исто така зависи од нејзиниот состав. Така, на пример, под истите надворешни услови, различните супстанции се разликуваат во нивните својства. Под стандардни услови, водата H2O е течност. Водород Н2 и кислород О2 се гасови. Железото Fe е солидна (неговата точка на топење е 1538.9 ° C, точката на вриење е 2860.9 ° C). Но, истата агрегатна состојба за различни супстанции може да има некои сличности.

На пример, релативно мали интермолекуларни сили се карактеристични за гасовите. Затоа, нивните молекули се на голема далечина едни од други. Како резултат на тоа, гасовите можат силно да се договорат. Молекулите на гасови постојано се движат, а движењето е хаотично. Ова ја објаснува способноста на гасовите супстанции еднакво да го полнат целиот волумен со кој се обезбедуваат: гасовите се стекнуваат со обликот и волуменот на контејнерот во кој се сместени.

Течностите меѓу гасовити и цврсти супстанции заземаат средна положба. Со порастот на температурата, тие стануваат се повеќе како гасови, а со намалување на температурата, тие се повеќе како цврсти материи. Молекулите на течности се повеќе густо поставени поради значителни сили на атракција меѓу нив. Студиите за Х-зраци покажаа дека имаат некои зачетоци кои личат на кристална структура.

Цврстите тела секогаш имаат одредени форми и волумени. За да ги смени, неопходно е да се вложат напори, бидејќи молекулите, атомите и јони се цврсто поврзани. Честичките од цврста материја не можат слободно да се движат, бидејќи тие задржуваат заеднички аранжман и вршат наредени осцилации околу центрите на рамнотежа. Два состојби на цврсти материи се познати - аморфни и кристални. Кристалите на вториот се карактеризираат со форма за нив. На пример, кристалите на NaCl натриум хлорид личат на обликот на коцката, калиум нитрат KNO3 - призма и така натаму. Структурата на аморфните молекули е случајно агрегирани молекули. За разлика од кристалните супстанции кои се топат на одредена температура, аморфните се карактеризираат со широк спектар на точки на топење. Понекогаш тие се третираат како течност со многу висок вискозитет. Кога условите под кои супстанцијата солидира се менува, може да се добијат и во кристалната и во аморфната состојба.

Агрегатната состојба на материјата понекогаш се опишува како плазма или течни кристали. Но, ова не е сосема точна дефиниција. Прашањето бара посебна и подетална студија, па во оваа статија оваа состојба на материја не е засегната.