De ni tilstande for sammenlægning af stof

Traditionelt menes det, at stof kun kan findes i tre tilstande: fast, flydende og gas. Dette er dog ikke sandt. Andre tilstande for aggregering af stof er set, der, selv om de er sjældne, også synes at eksistere.

Dernæst vil vi se de vigtigste egenskaber ved hver af disse tilstande, der opdagede de nyeste, og hvad er de processer, der får et objekt til at gå fra en tilstand til en anden.

• Relateret artikel: "De 11 typer kemiske reaktioner"

Aggregationstilstande: hvad er de?

I fysik forstås tilstanden for sammenlægning af stof som en af ​​de karakteristiske måder, hvorpå materie kan præsenteres. Historisk skelnes der mellem materietilstande baseret på kvalitative egenskaber, såsom soliditet af objektet, dets atoms opførsel eller dets temperatur, idet den traditionelle klassificering er den for flydende, fast og gas.

Men takket være forskning inden for fysik er andre stater blevet opdaget og rejst, som kan forekommer i situationer, der normalt ikke er mulige at replikere, såsom ekstremt høj eller lav temperaturer.

Dernæst vil vi se de vigtigste tilstande i sagen, både dem, der udgør den traditionelle klassificering og dem, der er blevet opdaget under laboratorieforhold, ud over at forklare deres fysiske egenskaber, og hvordan det er muligt at opnå dem.

Grundlæggende stater

Traditionelt er der tale om tre sagerstilstande afhængigt af hvordan dets atomer opfører sig ved forskellige temperaturer. Disse tilstande er grundlæggende tre: fast, flydende og gas. Imidlertid blev det efterfølgende inkorporeret i plasmaet mellem disse jordtilstande. Det mest bemærkelsesværdige ved de følgende fire tilstande er, at det er muligt at observere dem i hverdagssituationer, mens du er hjemme.

At forstå de fire grundlæggende tilstander for sammenlægning af stof i hvert afsnit lad os se, hvordan H2O, dvs. vand, præsenteres i hver af disse tilstande.

1. Solid

Solid state-objekter præsenteres på en defineret måde, dvs. deres form ændres normalt ikke, det er ikke muligt at ændre det uden at anvende en stor kraft eller ændre tilstanden for det pågældende objekt.

Atomerne på disse objekter fletter sig sammen og danner bestemte strukturer, hvilket giver dem evnen til at modstå kræfter uden at deformere det legeme, de er i. Dette gør disse genstande hårde og modstandsdygtige.

H2O i fast tilstand er is.

Objekter, der er i fast tilstand, har normalt følgende egenskaber:

• Høj samhørighed.
• Defineret form.
• Formhukommelse: afhængigt af objektet vender det tilbage til den måde, det var, når det blev deformeret.
• De er praktisk talt ukomprimerbare.
• Modstand mod fragmentering
• Intet flydende.

2. Væske

Hvis temperaturen på et fast stof øges, er det sandsynligt, at det ender med at miste sin form indtil dets velorganiserede atomstruktur helt forsvinder og bliver en væske.

Væsker har evnen til at strømme, fordi deres atomer, selvom de fortsat danner organiserede molekyler, de er ikke så tæt på hinanden og har mere bevægelsesfrihed.

H2O i flydende tilstand er normalt, almindeligt vand.

I flydende tilstand har stoffer følgende egenskaber:

• Mindre samhørighed.
• De har ingen konkret form.
• Udtryksevne.
• Lidt komprimerbar
• I kulden trækker de sig sammen.
• De kan præsentere diffusion.

3. Gas

I gasformig tilstand består stof af molekyler, der ikke er bundet sammen, har lidt attraktiv kraft over for hinanden, hvilket gør, at gasserne ikke har en defineret form eller volumen.

Takket være dette udvider de sig helt frit og fylder beholderen, der indeholder dem. Densitet er meget lavere end væsker og faste stoffer.

Den gasformige tilstand af H2O er vanddamp.

Den gasformige tilstand har følgende egenskaber:

• Næsten nul samhørighed.
• Ingen bestemt form.
• Variabel lydstyrke.
• De har tendens til at tage så meget plads som muligt.

4. Plasma

Mange mennesker kender ikke denne tilstand af stof, som er nysgerrig, da det er den mest almindelige tilstand i universet, da det er, hvad stjerner er lavet af.

I det væsentlige er plasma en ioniseret gas, det vil sige atomerne, der komponerer den, er adskilt fra deres elektroner, som er subatomære partikler, der normalt findes inde i atomer.

Således er plasma som en gas, men består af anioner og kationer, som henholdsvis er negativt og positivt ladede ioner. Dette gør plasma til en fremragende leder.

I gasser ved høje temperaturer, atomerne bevæger sig meget hurtigt. Hvis disse atomer kolliderer meget voldsomt med hinanden, frigøres elektronerne inde i dem. Under hensyntagen til dette er det forståeligt, at gasserne på Solens overflade konstant ioniseres, fordi der er meget temperatur, der får dem til at blive plasma.

Lysstofrør, når de er tændt, indeholder plasma indeni. Også et ild på et lys ville være plasma.

Karakteristik af plasmas:

• De leder elektricitet.
• De er stærkt påvirket af magnetfelter.
• Dens atomer udgør ikke en defineret struktur.
• De udsender lys.
• De har høje temperaturer.

Nye stater

Der er ikke kun de fire stater, der allerede er nævnt. Under laboratorieforhold er mange flere blevet foreslået og opdaget.. Dernæst vil vi se flere tilstande af sammenlægning af stof, der næppe kunne observeres mens derhjemme, men som måske bevidst er skabt i videnskabelige faciliteter eller har været antaget.

5. Bose-Einstein kondensat

Oprindeligt forudsagt af Satyendra Nath Bose og Albert Einstein i 1927, blev Bose-Einstein-kondensatet opdaget i 1995 af fysikerne Eric A. Cornell, Wolfgang Ketterle og Carl E. Wieman.

Disse forskere opnåede afkøl atomer til en temperatur, der er 300 gange lavere end det, der hidtil er opnået. Dette kondensat består af bosoner.

I denne sagen er atomerne helt stille. Stoffet er meget koldt og har en høj densitet.

• Du kan være interesseret: "De 9 postulater fra Daltons atomteori"

6. Fermi kondensat

Fermi-kondensat består af fermioniske partikler og ligner Bose-Einstein-kondensat, kun i stedet for at bruge bosoner anvendes fermioner.

Denne sagerstilstand blev oprettet for første gang i 1999, skønt det først ville være i 2003, at den kunne replikeres med atomer i stedet for bare fermioner, en opdagelse foretaget af Deborah S. Jin.

Denne tilstand af aggregering, som findes ved lave temperaturer, gør substansen overflødig, dvs. stoffet har ingen viskositet.

7. Super solid

Denne tilstand af sager er særlig underlig. Den består i at bringe helium- (4) atomer til meget lave temperaturer tæt på absolut nul.

Atomer er arrangeret på en lignende måde, som du ville forvente i et normalt fast stof, såsom is, kun her, skønt de ville være frossne, ville de ikke være i en helt stille tilstand.

Atomer begynder at opføre sig underligt, som om de var et fast stof og en væske på samme tid. Dette er når lovene om kvanteusikkerhed begynder at herske.

8. Super krystal

En superkrystal er en fase af stof, der er karakteriseret ved at have superfluiditet og på samme tid en størknet amorf struktur.

I modsætning til normale krystaller, som er faste, har superkrystaller evnen til at strømme uden enhver form for modstand og uden at bryde den korrekt krystallinske struktur, hvori deres atomer.

Disse krystaller er dannet af samspillet mellem kvantepartikler ved lave temperaturer og høje tætheder.

9. Superfluid

Supervæsken er en tilstand af stof, hvor stoffet ikke udviser nogen form for viskositet. Dette adskiller sig fra, hvad der ville være et meget flydende stof, hvilket ville være et, der har en viskositet tæt på nul, men stadig har viskositet.

Superfluid er et stof, der, hvis det var i et lukket kredsløb, ville flyde uendeligt uden friktion. Det blev opdaget i 1937 af Piotr Kapitsa, John F. Allen og Don Misener.

Stat ændringer

Statlige ændringer er processer, hvor en tilstand af sammenlægning af stof skifter til en anden, der opretholder en lighed i dets kemiske sammensætning. Dernæst vil vi se de forskellige transformationer, som sagen kan præsentere.

1. Fusion

Det er passagen fra et fast stof til en flydende tilstand gennem varme. Smeltepunkt forstås som den temperatur, som et fast stof skal udsættes for for smeltning, og det er noget, der varierer fra stof til stof. For eksempel er isens smeltepunkt i vand 0 grader Celsius.

2. Størkning

Det er passagen fra en væske til et fast stof gennem tabet af temperatur. Størkningspunktet, også kaldet frysepunkt, er den temperatur, ved hvilken en væske bliver et fast stof. Match smeltepunktet for hvert stof.

3. Fordampning og kogning

Det er de processer, hvorved en væske passerer i en gasformig tilstand. I tilfælde af vand er kogepunktet 100 grader Celsius.

4. Kondensation

Det er ændringen af ​​materiets tilstand fra en gas til en væske. Det kan forstås som den modsatte proces til fordampning.

Dette er hvad der sker med vanddamp, når det regner, da temperaturen falder, og gassen går i flydende tilstand og udfældes.

5. Sublimering

Det er processen, der består i ændring af tilstand for et stof, der er i fast tilstand, går til gasform uden at gå gennem den flydende tilstand undervejs.

Et eksempel på et stof, der er i stand til sublimering er tøris.

6. Omvendt sublimering

Den består af en gas passerer til fast tilstand uden tidligere at omdanne til en væske.

7. Deionisering

Det er skiftet fra et plasma til en gas.

8. Ionisering

Det er skiftet fra en gas til et plasma.

Bibliografiske referencer:

• Pérez-Aguirre, G. (2007). Kemi 1. En konstruktivistisk tilgang. Mexico. Pearson Uddannelse.
• Valenzuela-Calahorro, C. (1995). Generel kemi. Introduktion til teoretisk kemi. Salamanca, Spanien. University of Salamanca.