Egenskaberne af faste stoffer, væsker og gasser

Sommetider kaldes den fjerde tilstand af materie, plasma består af ioniseret gas, hvor en eller flere elektroner ikke er bundet til et molekyle eller atom. Du må aldrig observere et sådant eksotisk stof, men du støder på faste stoffer, væsker og gasser dagligt. Mange faktorer har indflydelse på, hvilke af disse stater sagen findes i.

Intermolekylære kræfter på arbejde

Atomer, materielle grundlæggende byggesten, kombinerer til at skabe molekyler som vand. Intermolekylære kræfter (IMF) mellem molekyler hjælper med at bestemme et stofs fase. Når IMF er svagt, er et stof normalt en gas, når atmosfæretrykket er 1 atm (en enhed med standard atmosfærisk tryk) og temperaturen er 25 grader Celsius (77 Fahrenheit). Omvendt vil stoffet sandsynligvis være et fast stof ved samme tryk og temperatur, når IMF er stærk.

Massiver, væsker, gasser og partikler

Forskellige faser af materiel opfører sig på unikke måder. I et solidt forhold er tiltrækning mellem partikler større end deres bevægelsesenergi - partikler er også tætte. Partikler i væsker er tætte, men deres energi i bevægelse og tiltrækning er omtrent det samme. Endelig er gaspartikler langt fra hinanden, og deres energi ved tiltrækning er mindre end deres bevægelsesenergi.

Faseovergange

Temperatur, tryk og stoffets sammensætning påvirker måden, hvorpå det ændrer faser. Et fasediagram viser de faser, som forskellige stoffer antager ved forskellige temperaturer og tryk. Fordampning, kondensering, sublimering, afsætning, frysning og smeltning er nogle af de måder, hvorpå faseændringer forekommer. Fordampning sker, når væske vender sig til gas, mens kondens beskriver processen i hvilken gas vender tilbage til væske. Når vand fordampes, forekommer fordampning, og vanddamp kan vende tilbage til flydende tilstand ved kondensering. Nogle stoffer, såsom fast kuldioxid (tøris) kan passere direkte fra fast tilstand til gasstilstand - forskere kalder denne sublimering. Deponering er den modsatte proces - en gas omgår væsken og ændres til et fast stof. Frysning skifter fra flydende til fast, og smeltning skifter fra fast til flydende.

Faseforskelle

Et stof kan overgå fra væske til gas ved kogning, fra flydende til fast ved frysning, og fra fast til flydende ved smeltning. Is, flydende vand og vanddamp kan bestå af de samme molekyler, men de adskiller sig på flere vigtige måder. For eksempel er det svært at komprimere en fast eller flydende i stor grad, men du kan let komprimere en gas. Væsker og gasser antager formen af ​​deres beholdere, men faste stoffer gør det ikke. Gasser har en ekstra evne til at udvide, når de antager en containerens form og svarer til beholderens volumen.