Πώς θα δικαιολογήσουμε ότι ο ατμός παγωμένου νερού είναι οι τρεις κατάσταση μιας ουσίας και όχι διαφορετικής ουσίας;
1. Χημική σύνθεση:
* Ο ίδιος μοριακός τύπος: Και οι τρεις καταστάσεις (πάγος, νερό και ατμός) αποτελούνται από το ίδιο μόριο:h₂o. Αυτό σημαίνει ότι έχουν το ίδιο χημικό μακιγιάζ.
* Ίδια ιδιότητες: Ο πάγος, το νερό και ο ατμός μοιράζονται ορισμένες θεμελιώδεις ιδιότητες, όπως η ικανότητά τους να αντιδρούν με ορισμένες χημικές ουσίες. Αυτή η συνέπεια στη χημική συμπεριφορά δείχνει μια κοινή υποκείμενη ουσία.
2. Φυσικοί μετασχηματισμοί:
* Αναστρέψιμες αλλαγές: Οι μεταβάσεις μεταξύ αυτών των καταστάσεων είναι φυσικές αλλαγές, όχι χημικές. Περιλαμβάνουν αλλαγές ενέργειας αλλά όχι αλλαγή στη μοριακή δομή.
* Δεν υπάρχει νέος σχηματισμός ουσιών: Όταν ο πάγος λιώνει σε νερό ή νερό βράζει σε ατμό, δεν σχηματίζονται νέες χημικές ενώσεις. Είναι απλώς μια αλλαγή στη διάταξη και την κίνηση των μορίων H₂O.
3. Πειραματικά στοιχεία:
* Σημείο τήξης και σημείο βρασμού: Ο πάγος λιώνει σε νερό σε συγκεκριμένη θερμοκρασία (0 ° C) και το νερό βράζει σε ατμό σε άλλη συγκεκριμένη θερμοκρασία (100 ° C). Αυτές οι συνεπείς θερμοκρασίες υποδεικνύουν ότι οι αλλαγές είναι μεταβάσεις φάσης, όχι ο σχηματισμός νέων ουσιών.
* Αλλαγές πυκνότητας: Ο πάγος είναι λιγότερο πυκνός από το νερό, επιτρέποντάς του να επιπλέει. Ο ατμός είναι ακόμα λιγότερο πυκνός από το νερό. Αυτές οι διαφορές πυκνότητας οφείλονται στην ποικίλη διάταξη των μορίων H₂O σε κάθε κράτος.
4. Η φύση της ύλης:
* Μοριακή δομή: Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ πάγου, νερού και ατμού έγκειται στη διάταξη και την κίνηση των μορίων νερού. Στον πάγο, είναι σφιχτά συσκευασμένα και έχουν περιορισμένη κίνηση. Σε υγρό νερό, είναι πιο απλωμένα και κινούνται πιο ελεύθερα. Στο Steam, είναι πολύ μακριά και κινούνται γρήγορα.
Συνοπτικά:
Τα αποδεικτικά στοιχεία υποστηρίζουν συντριπτικά την ιδέα ότι ο πάγος, το νερό και ο ατμός είναι όλες διαφορετικές φυσικές καταστάσεις της ίδιας ουσίας, νερό (H₂O). Οι αλλαγές μεταξύ αυτών των καταστάσεων είναι αναστρέψιμες και περιλαμβάνουν ενεργειακές αλλαγές και όχι τη δημιουργία νέων ουσιών.
