Ταξινόμηση της ύλης σε στερεά, υγρά και αέρια

Η ταξινόμηση της ύλης σε αυτές τις τρεις καταστάσεις στερεού, υγρού και αερίου είναι εύκολο να βρεθεί στο περιβάλλον μας. Αυτά είναι φυσικά διακριτά στο περιβάλλον μας, όπως το νερό που αντιπροσωπεύεται παγκοσμίως ως ένα θαυμάσιο παράδειγμα σε στερεή, υγρή και αέρια κατάσταση. Αυτές οι τρεις καταστάσεις της ύλης βρίσκονται συνήθως σε κανονικές καταστάσεις θερμοκρασίας και πίεσης. Ενώ, σε ακραίες καταστάσεις, μπορούν να βρεθούν κάποιες άλλες καταστάσεις της ύλης. Πρόσφατα ανακαλύφθηκε το πλάσμα, η κατάσταση Bose-Einstein και τα αστέρια νετρονίων που επεκτείνουν την ταξινόμηση των συστημάτων ύλης. Ορισμένες καταστάσεις πλάσματος κουάρκ περιλαμβάνονται επίσης στη λίστα και πιστεύεται ότι είναι πιθανό να υπάρχουν.

Ταξινόμηση του θέματος:

Οι καταστάσεις της ύλης θεωρούνται ως ένα από τα πιο ενδιαφέροντα θέματα του χημικού σύμπαντος. Θα λάβουμε τώρα μια λεπτομερή ανάλυση των καταστάσεων στερεού-υγρού και αερίου μαζί με τις ιδιόμορφες φυσικές και χημικές τους ιδιότητες. Θα μάθουμε επίσης για τα παραδείγματά τους και τα αλληλομετατρεπόμενα φαινόμενα και γεγονότα.

1. Στερεά κατάσταση:

Ορισμός:

• Η ύλη της οποίας τα μόρια είναι στενά συσκευασμένα μεταξύ τους λόγω ισχυρής μοριακής δύναμης, αποτελούν τη στερεή κατάσταση και τα στερεά.

Αναγνωριστικά χαρακτηριστικά αυτών των στερεών είναι:

• Ορισμένο σχήμα, μέγεθος και όγκο:

Δεδομένου ότι τα μόρια είναι στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους, τα σωματίδια δεν μπορούν να εμφανίσουν άκαμπτο σχήμα, μέγεθος και όγκο.

• Σημείο τήξεως και σημείο βρασμού:

Έχουν υψηλό σημείο τήξης και βρασμού λόγω της ισχυρής διαμοριακής δύναμης έλξης μεταξύ των μορίων.

Ταξινόμηση στερεών:

Τα στερεά παρουσιάζουν γενικά ιδιόμορφα χαρακτηριστικά που τα ξεχωρίζουν από τα υγρά και τα αέρια. Με βάση τη φύση της διάταξης των μορίων και των μοτίβων τους, ταξινομούνται περαιτέρω ως Κρυσταλλικά και άμορφα Στερεά.

• Κρυσταλλικά Στερεά:

Ορισμός:

• Τα στερεά με τυπική γεωμετρία και καθορισμένη διάταξη μορίων ονομάζονται κρυσταλλικά στερεά.

Χαρακτηριστικά:

• Έχουν έντονα σημεία τήξης και βρασμού.
• Τα μόρια είναι διατεταγμένα σε μεγάλη σειρά σύμφωνα με το τρισδιάστατο δίκτυο.
• Δείχνουν ιδιότητα διάσπασης όταν κόβονται από μαχαίρι ή λεπίδα.
• Έχουν μια συγκεκριμένη θερμότητα σύντηξης.
• Αυτά ονομάζονται επίσης αληθινά στερεά.

Παραδείγματα:

• Χλωριούχο νάτριο
• Χαλαζίας
• Διαμάντι
• Άμορφα στερεά:

Ορισμός:

• Στερεά χωρίς συγκεκριμένη γεωμετρία και μοριακή διάταξη αντιπροσωπεύουν τα άμορφα στερεά.

Χαρακτηριστικά:

• Μαλακώνουν μετά από ένα βαθμό συμπιεστότητας.

• Τα μόρια δεν είναι διατεταγμένα σε ένα τρισδιάστατο δίκτυο.
• Αυτά ονομάζονται επίσης ψευδοστερεά.
• Έχουν ακανόνιστο σχήμα και όταν κόβονται δεν ακολουθεί την ιδιότητα συμμετρικής διάσπασης.
• Αυτά τα στερεά δεν έχουν καθορισμένη θερμότητα σύντηξης.

Παραδείγματα:

• Γυαλί
• Καουτσούκ
• Πλαστικό

Μετατροπές μεταξύ:

• Ένα στερεό μπορεί να μετατραπεί σε υγρό με τη διαδικασία τήξης.
• Το υγρό μπορεί να μετατραπεί σε στερεό με τη διαδικασία της κατάψυξης.
• Ένα στερεό μπορεί επίσης να μετατραπεί απευθείας σε αέριο με τη διαδικασία της εξάχνωσης.

2. Υγρά:

Ορισμός:

• Η ύλη της οποίας το σχήμα και το μέγεθος μπορεί να αλλάξουν αλλά ο όγκος παραμένει σταθερός αποτελούν τους υγρούς τύπους ύλης.

Χαρακτηριστικά αναγνώρισης:

• Στα υγρά τα μόρια έχουν μοριακές αλληλεπιδράσεις, μεγαλύτερες από την αέρια κατάσταση και μικρότερες από τη στερεά κατάσταση.
• Εδώ η θερμική ενέργεια είναι μεγαλύτερη από τη στερεή κατάσταση και μικρότερη από την αέρια κατάσταση.
• Η διαμοριακή απόσταση είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από τα στερεά αλλά μικρότερη από τα αέρια.
• Συνήθως ο όγκος είναι σταθερός, αλλά μια μικρή αλλαγή στον όγκο συμβαίνει όταν ένα στερεό μετατρέπεται σε υγρό.
• Τα υγρά έχουν μη άκαμπτη δομή λόγω συνεχούς θραύσης και δημιουργίας δεσμών μεταξύ των μορίων, αλλά έχουν σαφή αλληλεπιδραστική ενέργεια.

Μετατροπές μεταξύ:

• Τα υγρά μπορούν να μετατραπούν σε στερεά με τη διαδικασία της κατάψυξης.
• Τα υγρά μπορούν να μετατραπούν σε αέρια με τη διαδικασία της εξάτμισης.

3. Αέρια:

Ορισμοί:

• Η ύλη που δεν έχει καθορισμένο σχήμα, μέγεθος και όγκο αποτελεί την αέρια κατάσταση.

Χαρακτηριστικά αναγνώρισης:

• Στα αέρια, τα μόρια δεν έχουν σχεδόν καμία μοριακή δύναμη αλληλεπιδράσεων, τουλάχιστον μεταξύ της λίστας στερεών και αερίων.
• Υπάρχει τυχαία θερμική κίνηση που επιτρέπει ελεύθερες μεταφραστικές κινήσεις μορίων.
• Επομένως, δεν παρουσιάζουν άκαμπτο σχήμα, μέγεθος και όγκο επειδή έχουν μεγάλο διαμοριακό χώρο μεταξύ των σωματιδίων.
• Επίσης, έχουν χαμηλή διαμοριακή δύναμη έλξης και υψηλή διαμοριακή δύναμη απώθησης.
• Ως αποτέλεσμα, τα αέρια είναι εξαιρετικά συμπιεστά λόγω του σε μεγάλο βαθμό κενού χώρου μεταξύ τους.

Διαμετατροπές:

• Τα αέρια μπορούν να μετατραπούν σε υγρό με τη διαδικασία της συμπύκνωσης.
• Το στερεό μπορεί να μετατραπεί σε αέριο με τη διαδικασία της εξάχνωσης.

4. Πλάσμα:

• Το πλάσμα είναι υπερθερμασμένη ύλη, όπου τα διεγερμένα ηλεκτρόνια απομακρύνονται από τα άτομα σχηματίζοντας μια ιονισμένη αέρια κατάσταση.
• Γενικά ονομάζεται τέταρτη κύρια κατάσταση της ύλης.
• Δεν είναι ούτε στερεό ούτε υγρό, είναι στην πραγματικότητα μια υποκατάσταση αερίων χωρίς σταθερό σχήμα, μέγεθος και όγκο.

Συμπέρασμα:

Το θέμα είναι η συλλογή ατόμων ή μορίων με διαφορετικά μοτίβα διάταξης, που απεικονίζουν διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες. Με βάση αυτές τις ιδιότητες χωρίζονται σε στερεά, υγρά και αέριες καταστάσεις της ύλης. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτές οι καταστάσεις της ύλης είναι αλληλομετατρέψιμες ως προς τη φύση και τα χαρακτηριστικά τους.