Tilstand av materie

Fysisk eller fysisk tilstand av materie kjennetegnet ved sine spesifikke egenskaper under spesifikke betingelser (trykk og temperatur). Det vil si, kan den være fast, flytende eller gassformig. Endring av aggregattilstanden stoff fører til en endring i dens fysikalske egenskaper (tetthet, entropi, fri energi). Mens i fast tilstand, er det i stand til å opprettholde en fiksert volum og form. Slå til fluidet ved det samme volum, endre form, tilpasning til karet eller beholderen. Som en gass, betyr det samme stoffet ikke beholder ikke bare den form, men også den mengde som ekspanderer og fyller hele rommet.

For eksempel kan tilstanden for aggregering av vann være et fast, flytende eller gassformig. I denne kjemiske formel (H2O) og det molekyl som har (to hydrogenatomer og ett oksygenatom) ikke endres. Ved temperaturer mellom 0 ° C og lavere enn den er i fast tilstand og kalles is. Fra 0 ° C opp til 99,944 ° C er fargeløs (for mindre volum) var gjennomsiktig væske, lukt- og smakløst. Ved en temperatur på 99 944 ° C går over i gassfasen og blir kalt damp. Dette eksempel viser at den samlede tilstand av substansen varierer med de ytre forhold. I dette tilfelle vil nesten ingen endring av omgivelsestrykket, men temperaturendringer, smelter isen ved 0 ° C og blir til vann, og som koker ved 99,944 ° C og fordamper, blir til damp.

Vann kan sies å være forskjellig i deres egenskaper, å være i forskjellige aggregattilstander. Is tetthet lik 0,917 g / cm³, flytende vann ved standardbetingelser på 0,9982 g / cm³, vanndamp (også under standardbetingelser) - mindre enn 0,001 g / cm³. Dynamisk viskositet av vann ved smeltepunktet av is (vann innfrysningstemperatur) er lik: μ = 1.793 · 103 Pa-s og ved 20 ° C, dynamisk viskositet av vann er: μ = 1003 · 10ˉ³ Pas. Således er den samlede tilstand av stoffet og dets egenskaper variere under faseovergangen. Denne overgang er karakterisert ved et smeltepunkt (faststoff blir væske) som er lik for krystalliseringstemperaturen (væske størkner) og koke (væske kommer gass) som er lik kondensasjonstemperaturen (gassen blir flytende).

Det bør understrekes at tilstanden for aggregering av et stoff, avhenger av dets sammensetning. For eksempel, under identiske ytre betingelser, forskjellige substanser forskjellig i deres egenskaper. Under normale forhold, vann H2O - det er en væske. Hydrogen H2 og oksygen O2 - er gasser. Jern Fe - fast stoff (dens smeltetemperatur 1538,9 ° C, koketemperaturen til 2860,9 ° C). Men en og samme tilstand av aggregering til ulike stoffer kan ha noen likheter.

For eksempel, for gasser kjennetegnet ved forholdsvis små krefter for intermolekylær interaksjon. Derfor er deres molekyler skilles fra hverandre ved store avstander. De resulterende gasser kan komprimeres sterkt. Molekylene av gassene er i konstant bevegelse, og bevegelsen er kaotisk. Det er dette som forklarer evnen av gassformede stoffer for å fylle hele volumet jevnt, ga de: Gasser ta formen og volumet til beholderen i hvilken de befinner seg.

Mellom gassformig fluid og faststoffer i en mellomstilling. Med økende temperatur, er de mer lik gassene, og med reduksjon i temperaturen, de mer ligner de faste stoffer. Molekyler fluider tettere plassert gjennom en markant tiltrekningskrefter mellom disse. X-ray studier har vist dem at de har noen barnelærdom ligner krystallstruktur.

De faste stoffene er alltid visse former og volumer. Å endre dem er nødvendig til å bruke krefter, siden molekyler, atomer og ioner er fast forbundet med hverandre. Partiklene av den faste stoffer kan ikke bevege seg fritt på grunn beholder, innbyrdes arrangement, og om sentra utfører beordret likevekts svingninger. To kjent tilstand av faste stoffer - amorfe og krystallinske. De siste krystaller er karakterisert ved et bestemt skjema for dem. For eksempel, krystaller av natriumklorid NaCl ligner form av en kube, KNO3 kaliumnitrat - prisme og så videre. Strukturen av amorfe - det tilfeldig sagregatirovannye molekyl. I motsetning til krystallinsk stoff som smelter ved en bestemt temperatur, karakterisert ved et bredt intervall amorf smeltetemperatur. Noen ganger kan de behandles som væske med meget høy viskositet. Når forholdene endrer seg, karakterisert ved at herdemidlet skjer, kan det skje, som i krystallinske og i en amorf tilstand.

Fysisk tilstand substans er noen ganger beskrevet som en flytende krystall eller plasma. Men dette er ikke den riktige definisjonen. Problemet krever en egen og mer detaljert studie, så i denne artikkelen ikke er påvirket av tilstanden av saken.