stanja materijala

Kemija

2022

Objašnjavamo što su i koja su agregatna stanja materije. Čvrsto, tekuće, plinovito i stanje plazme.

Materija u čvrstom stanju ima svoje čestice vrlo blizu jedna drugoj.

Koja su stanja materije?

Stanja tvari su različite faze ili agregacijskih stanja u kojem se materija poznat, biti čiste tvari ili smjese. Stanje agregacije tvari ovisi o vrsti i intenzitetu sila vezanja koje postoje između njezinih tvari. čestice (atoma, molekule, ioni, itd.). Ostali čimbenici koji utječu na stanje agregacije su temperatura i tlak.

Najpoznatija agregatna stanja su tri: kruto, tekuće i plinovito, iako ima i drugih rjeđih poput plazmatskih i drugih oblika koji se prirodno ne javljaju u našem okolišu, poput fermionskih kondenzata. Svako od ovih stanja ima različite fizičke karakteristike (volumen, tečnost, izdržljivost, među ostalim).

Promjene stanja stvari

Promjena uvjeta temperatura Y Pritisak, stanje agregacije tvari može se transformirati, ali će njena kemijska svojstva ostati ista. Na primjer, možemo prokuhati Voda kako bi prešao iz tekućeg u plinovito stanje, ali vodena para Rezultirajući proizvod i dalje će se sastojati od molekula vode.

Postupci transformacije faza materije obično su reverzibilni, a najpoznatiji su sljedeći:

  • Isparavanje. To je proces kojim se uvođenjem kalorijska energija (toplina), dio mase tekućine (ne nužno cijela masa) se pretvara u plin.
  • Kipuće ili isparavanje. To je proces kojim se, opskrbljujući toplinskom energijom, cijela masa tekućine pretvara u plin. Fazni prijelaz nastaje kada temperatura poraste iznad točke vrelišta (temperatura na kojoj je tlak pare tekućine jednak tlaku koji okružuje tekućinu, stoga ona postaje para) tekućine.
  • Kondenzacija. To je proces kojim se, uklanjanjem toplinske energije, plin pretvara u tekućinu. Ovaj proces je suprotan isparavanju.
  • Ukapljivanje. To je proces kojim se, velikim povećanjem tlaka, plin pretvara u tekućinu. U tom procesu plin je također podvrgnut niskim temperaturama, ali ono što ga karakterizira je visoki tlak kojem je plin izložen.
  • Stvrdnjavanje. To je proces kojim se, povećanjem tlaka, tekućina može pretvoriti u krutinu.
  • Smrzavanje. To je proces kojim se, uklanjanjem toplinske energije, tekućina pretvara u krutinu. Fazni prijelaz nastaje kada temperatura poprimi vrijednosti niže od točke ledišta tekućine (temperatura na kojoj se tekućina skrutne).
  • Fuzija. To je proces kojim se, opskrbljujući toplinskom energijom (toplinom), krutina može pretvoriti u tekućinu.
  • Sublimacija. To je proces kojim se, opskrbljujući toplinom, krutina pretvara u plin, bez prethodnog prolaska kroz tekuće stanje.
  • Taloženje ili reverzna sublimacija. To je proces kojim, povlačenje toplina, plin postaje krutina, a da prethodno ne prođe kroz tekuće stanje.

Kruto stanje

Čvrste tvari imaju malu ili nikakvu fluidnost i ne mogu se komprimirati.

Materija u kruto stanje ima svoje čestice vrlo blizu jedna drugoj, koje zajedno drže privlačne sile velike veličine. Zbog toga, čvrsta tijela imaju određeni oblik, visoku koheziju, visoku gustoća i velika otpornost na fragmentaciju.

U isto vrijeme, krute tvari imaju nisku ili nikakvu fluidnost, ne mogu se stlačiti, a kada su slomljene ili fragmentirane, iz njih se dobivaju druge manje krute tvari.

Postoje dvije vrste čvrstih tijela, prema njihovom obliku:

  • Kristalni. Njegove su čestice raspoređene u stanice u geometrijskom obliku, pa su obično pravilnog oblika.
  • Amorfna ili staklasta. Njegove se čestice ne skupljaju u jedno struktura uredan, pa mu oblik može biti nepravilan i raznolik.

Primjeri čvrstih tvari su: minerali, metali, kamen, kostima, drvo.

Tekuće stanje

Čestice tekućina još uvijek zajedno drže privlačne sile, ali mnogo slabije i manje uređene nego u slučaju čvrstih tijela. Stoga tekućine nemaju fiksan i stabilan oblik, niti imaju visoku koheziju i izdržljivost. Zapravo, tekućine poprimaju oblik posude u kojoj se nalaze, imaju veliku fluidnost (mogu ući kroz male prostore) i površinsku napetost zbog koje se prianjaju uz predmete.

Tekućine nisu jako stišljive i, s izuzetkom vode, imaju tendenciju skupljanja u prisutnosti hladnoće.

Primjeri tekućina su: voda, živa (unatoč tome što je metal), krv.

Plinovito stanje

U mnogim slučajevima plinovi su bezbojni i/ili bez mirisa.

U slučaju plinova, čestice su u takvom stanju raspršenosti i udaljenosti da jedva uspijevaju ostati zajedno. Snaga privlačnosti među njima toliko je slaba da su u nesređenom stanju, na koje vrlo malo reagiraju gravitacija i zauzimaju mnogo veći volumen od tekućina i čvrstih tvari, pa će se plin težiti širenju dok ne zauzme cijeli prostor u kojoj se nalazi.

Plinovi nemaju fiksni oblik odn volumen fiksni i u mnogim prilikama su bezbojni i/ili bez mirisa. U usporedbi s drugim agregatnim stanjima tvari, nisu kemijski reaktivni.

Primjeri plinova su: zrak, the ugljični dioksid, dušik, helij.

Stanje plazme

Plazma je izvrstan prijenosnik elektriciteta i magnetizma.

Stanje agregacije određene tvari naziva se plazma, što se može shvatiti kao ionizirani plin, odnosno sastavljen od atoma kojima su uklonjeni ili dodani elektrona te stoga imaju fiksni električni naboj (anioni (-) i kationi (+). To čini plazmu izvrsnim prijenosnikom struja.

S druge strane, čestice plazme vrlo snažno djeluju s elektromagnetskim poljima. Budući da plazma ima svoje karakteristike (koje ne odgovaraju krutim tvarima, plinovima ili tekućinama), kaže se da je to četvrto stanje tvari.

Postoje dvije vrste plazme:

  • Hladna plazma. To je plazma u kojoj je temperatura elektrona viša od temperature težih čestica, kao npr. ioni.
  • Vruća plazma. To je plazma čiji ionizirani atomi postaju enormno vrući jer se neprestano sudaraju i to stvara svjetlo I toplina.

Primjeri plazme su: Sunce, elektroničke zaslone ili unutarnje fluorescentne cijevi.

!-- GDPR -->