Τι συμβαίνει μοριακά όταν μια ουσία περνά μέσα από φάσεις για να πάρει από το στερεό αέριο;
1. Στερεό σε υγρό (τήξη):
* Αυξημένη μοριακή κίνηση: Καθώς η θερμότητα προστίθεται σε ένα στερεό, τα μόρια κερδίζουν κινητική ενέργεια και δονείται πιο έντονα.
* Αποδυνάμωση των διαμοριακών δυνάμεων: Η αυξημένη δόνηση αποδυναμώνει τις διαμοριακές δυνάμεις (όπως τη δέσμευση υδρογόνου, τις αλληλεπιδράσεις διπολικού-δίπολου ή τις δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου) που συγκρατούν τα μόρια σε σταθερή, άκαμπτη δομή.
* Απώλεια παραγγελίας: Τα μόρια αρχίζουν να κινούνται πιο ελεύθερα, χάνοντας τις σταθερές θέσεις τους και γίνονται λιγότερο διατεταγμένες. Η συμπαγής δομή καταρρέει.
* μετάβαση σε υγρό: Η ουσία γίνεται υγρό, που χαρακτηρίζεται από σταθερό όγκο, αλλά λαμβάνει το σχήμα του δοχείου του.
2. Υγρό σε αέριο (βρασμό/εξάτμιση):
* Περαιτέρω αυξημένη μοριακή κίνηση: Περισσότερη θερμότητα προκαλεί ακόμη μεγαλύτερη μοριακή κίνηση, σπάζοντας τις περισσότερες από τις υπόλοιπες διαμοριακές δυνάμεις.
* Διαφυγή από το υγρό: Τα μόρια έχουν τώρα αρκετή ενέργεια για να ξεπεράσουν τις ελκυστικές δυνάμεις που τους κρατούν μέσα στην υγρή φάση και να ξεφύγουν στην αέρια κατάσταση.
* Ιδιότητες αερίου: Τα μόρια κινούνται ελεύθερα και τυχαία, καταλαμβάνοντας ολόκληρο τον όγκο του δοχείου τους. Έχουν πολύ μεγαλύτερο διαχωρισμό και ασθενέστερες αλληλεπιδράσεις σε σύγκριση με τα υγρά και τα στερεά.
Βασικά σημεία:
* Θερμοκρασία: Κάθε μετάβαση φάσης συμβαίνει σε συγκεκριμένη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, το νερό λιώνει στους 0 ° C (32 ° F) και βράζει στους 100 ° C (212 ° F).
* Πίεση: Το σημείο βρασμού μιας ουσίας επηρεάζεται από την πίεση. Η υψηλότερη πίεση αυξάνει το σημείο βρασμού, ενώ η χαμηλότερη πίεση το μειώνει.
* Οι αλλαγές φάσης είναι αναστρέψιμες: Οι αντίστροφες μεταβάσεις (φυσικό αέριο σε υγρό, υγρό σε στερεό) εμφανίζονται όταν απομακρύνεται η θερμότητα, προκαλώντας την απώλεια ενέργειας και επιβραδύνει τα μόρια και επιβραδύνει.
Παράδειγμα:νερό (h₂o)
1. Στερεό (πάγος): Τα μόρια του νερού κρατούνται σε μια άκαμπτη, κρυσταλλική δομή με ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου.
2. υγρό (νερό): Οι δεσμοί υδρογόνου εξασθενούν, επιτρέποντας στα μόρια να κινούνται πιο ελεύθερα, αλλά μερικοί παραμένουν άθικτοι.
3. Αέριο (υδρατμός): Οι δεσμοί υδρογόνου σπάζουν εντελώς. Τα μόρια του νερού κινούνται ανεξάρτητα, εξαπλώνοντας για να γεμίσουν τον διαθέσιμο χώρο.
Συνοπτικά:
Η μετάβαση από στερεό σε αέριο συνεπάγεται μια σταδιακή αύξηση της μοριακής κίνησης και την εξασθένιση των διαμοριακών δυνάμεων που συγκρατούν τα μόρια μαζί. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια προοδευτική απώλεια της τάξης και μια αλλαγή στη φυσική κατάσταση της ουσίας.
