Агрегатно състояние на материята

Физическото или агрегатното състояние на материята се характеризира със своите специфични свойства при определени условия (налягане и температура). Тоест, тя може да бъде твърда, течна или газообразна. Промяната в агрегираните състояния на дадено вещество води до промяна в неговата физични свойства (плътност, ентропия, свободна енергия). Като е в твърдо състояние, той е в състояние да поддържа фиксиран обем и форма. След преминаване в течност, със същия обем, се променя формата, адаптирайки се към съда или контейнера. Като газообразно, същото вещество не задържа не само формата, но и обема, тъй като, разширявайки се, той запълва цялото пространство.

Например, общото състояние на водата може да бъде твърдо, течно или газообразно. В този случай химичната формула (Н2О) и съставът на молекулата (два водородни атома и един кислороден атом) не се променят. При температури от 0 ° C и по-ниски, той е в твърдо състояние и се нарича лед. От 0 ° С и до 99,944 ° С е безцветна (за малки обеми) прозрачна течност, която няма мирис и вкус. При температура от 99,944 ° C преминава в газовата фаза и се нарича водна пара. Този пример показва, че общото състояние на едно вещество се променя при променящите се външни условия. В този случай, почти не променя налягането на околната среда, но промяна на температурата, ледът се топи при 0 ° С и се превръща във вода, и кипи при 99,944 ° С и се изпарява, се превръща в пара.

Водата, можем да кажем, се различава в нейните свойства, като е в различни агрегирани състояния. Плътност на лед равно на 0,917 гр / smsup3-, течна вода при стандартни условия на 0,9982 грама / smsup3-, водна пара (също при стандартни условия) - по-малко от 0,001 грама / smsup3-. Динамичен вискозитет водата в точката на топене на лед (точката на замръзване на водата) е: mu = 1,793middot-103 Pamiddot-s, а при 20 ° C динамичният вискозитет на водата е: mu = 1,003middot-10-sup3-Pamiddot-s. По този начин общото състояние на веществото и неговите свойства се променят по време на фазов преход. Този преход се характеризира с точка на топене (твърдо вещество се превръща в течност), равна на температурата на кристализация (течни втвърдява) и кипенето (течност навлиза газ) равна на температурата на кондензация (газът става течност).

Трябва да се подчертае, че общото състояние на едно вещество зависи от неговия състав. Така например, при същите външни условия, различните свойства се различават. При стандартни условия, водата H2O е течност. Водород H2 и кислород 02 са газове. Желязната желязо е твърдо вещество точка на топене 1538.9 ° С, точка на кипене 2860.9 ° С). Същото общо състояние за различните вещества обаче може да има някои прилики.

Например, относително малки междумолекулни сили са характерни за газовете. Следователно, техните молекули са на голямо разстояние един от друг. В резултат на това газовете могат силно да се свиват. Молекулите на газовете непрекъснато се движат и движението е хаотично. Това обяснява способността на газообразните вещества да запълват равномерно целия обем, с който са снабдени: газовете придобиват формата и обема на контейнера, в който са разположени.

Течностите между газообразни и твърди вещества заемат междинна позиция. Тъй като температурата се повишава, те стават по-скоро като газове, а с намаляване на температурата те са повече като твърди вещества. Молекулите на течностите са по-гъсто поставени поради значителните сили на привличане между тях. Изследванията с рентгенови лъчи показват, че те имат някои рудименти, които приличат на кристална структура.

Твърдите вещества винаги имат определени форми и обеми. За да ги промените, е необходимо да се положат усилия, тъй като молекулите, атомите и йоните са тясно свързани. Частиците от твърдо вещество не могат да се движат свободно, тъй като запазват взаимното си подреждане и изпълняват наредени колебания около центровете на равновесие. Две състояния на твърди вещества са известни - аморфни и кристални. Кристалите на последните се характеризират с форма за тях. Например кристалите на натриев хлорид NaCl приличат на формата на куба, калиевия нитрат KNO3 - призма и така нататък. Структурата на аморфните е случайно агрегирани молекули. за разлика от кристални вещества, който се топи при определена температура, аморфният се характеризира с широк диапазон на точката на топене. Понякога те се третират като течност с много висок вискозитет. Когато условията, при които веществото утвърждава, се променят, то може да се получи както в кристално, така и в аморфно състояние.

Агрегатното състояние на дадено вещество понякога се описва като плазма или течни кристали. Но това не е съвсем правилно определение. Въпросът изисква отделно и по-подробно изследване, така че в тази статия това състояние на материята не е засегната.