Πώς γίνεται το υγρό στερεό;

Η διαδικασία ενός υγρού που γίνεται ένα στερεό ονομάζεται κατάψυξη ή στερεοποίηση . Ακολουθεί μια κατανομή του τρόπου με τον οποίο συμβαίνει:

1. Μοριακή κίνηση:

* Σε ένα υγρό, τα μόρια είναι κοντά, αλλά κινούνται ελεύθερα, συνεχώς προσκρούουν ο ένας στον άλλο.

* Καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, τα μόρια επιβραδύνουν και χάνουν την κινητική ενέργεια.

2. Διαμοριακές δυνάμεις:

* Οι δυνάμεις έλξης μεταξύ των μορίων (όπως η δέσμευση υδρογόνου ή οι δυνάμεις van der Waals) καθίστανται πιο σημαντικές καθώς τα μόρια επιβραδύνουν.

* Αυτές οι ελκυστικές δυνάμεις αρχίζουν να τραβούν τα μόρια πιο κοντά.

3. Κρυσταλλοποίηση:

* Όταν η θερμοκρασία φτάσει στο σημείο κατάψυξης, τα μόρια έχουν χάσει αρκετή κινητική ενέργεια που πρέπει να κρατηθεί σε μια σταθερή, διατεταγμένη ρύθμιση.

* Αυτή η οργανωμένη δομή σχηματίζει ένα κρυσταλλικό πλέγμα, το οποίο είναι η χαρακτηριστική δομή ενός στερεού.

4. Στερεά κατάσταση:

* Στην στερεά κατάσταση, τα μόρια είναι σφιχτά γεμάτα και δονείται σε σταθερή θέση.

* Η ουσία έχει οριστικό σχήμα και όγκο.

Παράγοντες που επηρεάζουν το σημείο κατάψυξης:

* Πίεση: Η αύξηση της πίεσης γενικά αυξάνει το σημείο κατάψυξης.

* ακαθαρσίες: Οι διαλυμένες ακαθαρσίες μπορούν να μειώσουν το σημείο κατάψυξης.

* Τύπος ουσίας: Διαφορετικές ουσίες έχουν διαφορετικά σημεία κατάψυξης λόγω των διακυμάνσεων της μοριακής δομής τους και των διαμοριακών δυνάμεων.

Παράδειγμα:

Σκεφτείτε το νερό. Καθώς δροσίζετε το υγρό νερό, τα μόρια επιβραδύνουν. Στους 0 βαθμούς Κελσίου (32 βαθμοί Φαρενάιτ), τα μόρια έχουν χάσει αρκετή ενέργεια για να σχηματίσουν μια δομή κρυσταλλικού πλέγματος, με αποτέλεσμα τον πάγο.

Βασικά σημεία:

* Η κατάψυξη είναι μια μετάβαση φάσης όπου ένα υγρό αλλάζει σε ένα στερεό.

* Είναι μια φυσική αλλαγή , δηλαδή η χημική σύνθεση της ουσίας παραμένει η ίδια.

* Η διαδικασία είναι αναστρέψιμη , δηλαδή ένα στερεό μπορεί να λιώσει πίσω σε ένα υγρό προσθέτοντας θερμότητα.