9 keadaan agregasi materi

Secara tradisional dianggap bahwa materi hanya dapat ditemukan dalam tiga keadaan: padat, cair dan gas. Namun, ini tidak benar. Keadaan agregasi materi lainnya telah terlihat, meskipun jarang, tampaknya juga ada.

Selanjutnya kita akan melihat ciri-ciri utama dari masing-masing state tersebut, siapa yang paling baru ditemukan dan proses apa saja yang membuat suatu objek berpindah dari satu state ke state lainnya.

• Artikel terkait: "11 jenis reaksi kimia"

Keadaan agregasi materi: apa itu?

Dalam fisika, keadaan agregasi materi dipahami sebagai salah satu cara khas di mana materi dapat disajikan. Secara historis, perbedaan antara keadaan materi dibuat berdasarkan sifat kualitatif, seperti soliditas objek, perilaku atom atau suhunya, klasifikasi tradisional adalah cair, padat, dan gas.

Namun, berkat penelitian dalam fisika, keadaan lain telah ditemukan dan diangkat yang mungkin terjadi dalam situasi yang, biasanya, tidak mungkin untuk ditiru, seperti sangat tinggi atau rendah suhu.

Selanjutnya kita akan melihat keadaan utama materi

, baik yang membentuk klasifikasi tradisional maupun yang telah ditemukan dalam kondisi laboratorium, selain menjelaskan sifat fisiknya dan cara memperolehnya.

Keadaan dasar

Secara tradisional, tiga keadaan materi telah dibicarakan, tergantung pada bagaimana atom-atomnya berperilaku pada suhu yang berbeda. Keadaan ini pada dasarnya tiga: padat, cair dan gas. Namun, itu kemudian dimasukkan ke dalam plasma di antara keadaan dasar ini. Hal yang paling luar biasa dari empat keadaan berikut ini adalah mungkin untuk mengamatinya dalam situasi sehari-hari, saat berada di rumah.

Untuk memahami empat keadaan dasar agregasi materi, di setiap bagian mari kita lihat bagaimana H2O, yaitu air, disajikan di masing-masing keadaan ini.

1. Padat

Benda solid state disajikan dengan cara yang pasti, yaitu bentuknya biasanya tidak berubah, tidak mungkin untuk mengubahnya tanpa menerapkan gaya yang besar atau mengubah keadaan objek yang bersangkutan.

Atom-atom dari benda-benda ini terjalin membentuk struktur yang pasti, yang memberi mereka kemampuan untuk menahan kekuatan tanpa merusak tubuh di mana mereka berada. Hal ini membuat benda-benda ini keras dan tahan.

H2O dalam keadaan padat adalah es.

Benda yang berada dalam keadaan padat biasanya memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

• kohesi tinggi.
• Bentuk yang ditentukan.
• Memori bentuk: tergantung pada objeknya, ia kembali seperti semula ketika berubah bentuk.
• Mereka praktis tidak dapat dimampatkan.
• Ketahanan terhadap fragmentasi
• Tidak ada kelancaran.

2. Cair

Jika suhu benda padat dinaikkan, kemungkinan besar benda itu akan kehilangan bentuknya sampai struktur atomnya yang terorganisir dengan baik benar-benar menghilang, menjadi cairan.

Cairan memiliki kemampuan untuk mengalir karena atom-atomnya, meskipun mereka terus membentuk molekul yang terorganisir, mereka tidak begitu dekat satu sama lain, memiliki lebih banyak kebebasan bergerak.

H2O dalam keadaan cair adalah normal, air biasa.

Dalam keadaan cair, zat memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

• Kurang kohesi.
• Mereka tidak memiliki bentuk konkret.
• Kelancaran.
• Sedikit kompresibel
• Dalam dingin mereka berkontraksi.
• Mereka dapat menyajikan difusi.

3. Gas

Dalam keadaan gas, materi terdiri dari molekul-molekul yang tidak terikat satu sama lain, memiliki sedikit gaya tarik menarik satu sama lain, yang membuat gas tidak memiliki bentuk atau volume yang ditentukan.

Berkat ini, mereka berkembang sepenuhnya dengan bebas, mengisi wadah yang berisi mereka. Kepadatannya jauh lebih rendah daripada cairan dan padatan.

Bentuk gas H2O adalah uap air.

Bentuk gas memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

• Hampir nol kohesi.
• Tidak ada bentuk yang pasti.
• Volume variabel.
• Mereka cenderung mengambil ruang sebanyak mungkin.

4. Plasma

Banyak orang tidak tahu keadaan materi ini, yang aneh, karena ini adalah keadaan paling umum di alam semesta, karena bintang terbuat dari apa.

Pada dasarnya, plasma adalah gas terionisasi, yaitu atom-atom yang menyusunnya telah terpisah dari elektronnya, yang merupakan partikel subatomik yang biasanya ditemukan di dalam atom.

Jadi, plasma seperti gas, tetapi terdiri dari anion dan kation, yang masing-masing merupakan ion bermuatan negatif dan positif. Hal ini membuat plasma konduktor yang sangat baik.

Dalam gas, berada pada suhu tinggi, atom bergerak sangat cepat. Jika atom-atom ini bertabrakan satu sama lain dengan sangat keras, itu menyebabkan elektron di dalamnya terlepas. Mempertimbangkan hal ini, dapat dimengerti bahwa gas-gas yang ada di permukaan Matahari terus-menerus terionisasi, karena ada banyak suhu, yang menyebabkannya menjadi plasma.

Lampu neon, setelah dinyalakan, mengandung plasma di dalamnya. Juga, api lilin akan menjadi plasma.

Karakteristik plasma:

• Mereka menghantarkan listrik.
• Mereka sangat dipengaruhi oleh medan magnet.
• Atom-atomnya tidak membentuk struktur yang ditentukan.
• Mereka memancarkan cahaya.
• Mereka berada pada suhu tinggi.

negara bagian baru

Tidak hanya empat negara bagian yang telah disebutkan. Di bawah kondisi laboratorium, lebih banyak lagi telah diusulkan dan ditemukan.. Selanjutnya kita akan melihat beberapa keadaan agregasi materi yang hampir tidak dapat diamati saat di rumah, tetapi yang mungkin sengaja dibuat di fasilitas ilmiah, atau telah dihipotesiskan.

5. Kondensat Bose-Einstein

Awalnya diprediksi oleh Satyendra Nath Bose dan Albert Einstein pada tahun 1927, kondensat Bose-Einstein ditemukan pada tahun 1995 oleh fisikawan Eric A. Cornell, Wolfgang Ketterle, dan Carl E. Wieman.

Para peneliti ini mencapai mendinginkan atom ke suhu 300 kali lebih rendah dari yang telah dicapai hingga saat ini. Kondensat ini terdiri dari boson.

Dalam keadaan materi ini atom-atom benar-benar diam. Zat tersebut sangat dingin dan memiliki kerapatan yang tinggi.

• Anda mungkin tertarik: "9 postulat teori atom Dalton"

6. Kondensat Fermi

Kondensat Fermi terdiri dari partikel fermionik dan terlihat mirip dengan kondensat Bose-Einstein, hanya saja alih-alih menggunakan boson, fermion digunakan.

Keadaan materi ini diciptakan untuk pertama kalinya pada tahun 1999, meskipun baru pada tahun 2003 ia akan direplikasi dengan atom, bukan hanya fermion, penemuan yang dibuat oleh Deborah S. Jin.

Keadaan agregasi materi ini, yang ditemukan pada suhu rendah, membuat materi menjadi superfluida, yaitu, zat tersebut tidak memiliki kekentalan apa pun.

7. Sangat padat

Keadaan materi ini sangat aneh. Ini terdiri dari membawa helium- (4) atom ke suhu yang sangat rendah, mendekati nol mutlak.

Atom-atom disusun dengan cara yang mirip dengan yang Anda harapkan dalam padatan normal, seperti es, hanya di sini, meskipun mereka akan dibekukan, mereka tidak akan benar-benar diam.

Atom mulai berperilaku aneh, seolah-olah mereka padat dan cair pada saat yang bersamaan. Ini adalah ketika hukum ketidakpastian kuantum mulai memerintah.

8. kristal super

Superkristal adalah fase materi yang ditandai dengan memiliki superfluiditas dan, pada saat yang sama, struktur amorf yang dipadatkan.

Tidak seperti kristal biasa yang padat, kristal super memiliki kemampuan untuk mengalir tanpa semua jenis resistensi dan tanpa merusak struktur kristal yang benar di mana atom.

Kristal ini dibentuk oleh interaksi partikel kuantum pada suhu rendah dan kepadatan tinggi.

9. Superfluida

Superfluida adalah keadaan materi di mana zat tidak menyajikan jenis viskositas apa pun. Ini berbeda dari apa yang akan menjadi zat yang sangat cair, yang akan menjadi salah satu yang memiliki viskositas mendekati nol, tetapi masih memiliki viskositas.

Superfluida adalah zat yang, jika berada dalam sirkuit tertutup, akan mengalir tanpa henti tanpa gesekan. Ditemukan pada tahun 1937 oleh Piotr Kapitsa, John F. Allen dan Don Misener.

Perubahan status

Perubahan negara adalah proses di mana satu keadaan agregasi materi berubah menjadi yang lain mempertahankan kesamaan dalam komposisi kimianya. Selanjutnya kita akan melihat berbagai transformasi yang dapat dihadirkan oleh materi.

1. Fusi

Ini adalah perjalanan dari padat ke keadaan cair melalui panas. Titik lebur dipahami sebagai suhu di mana padatan harus terkena lelehan, dan itu adalah sesuatu yang bervariasi dari substansi ke substansi. Misalnya, titik leleh es dalam air adalah 0 derajat Celcius.

2. Pemadatan

Ini adalah perjalanan dari cair ke padat melalui hilangnya suhu. Titik pemadatan, juga disebut pembekuan, adalah suhu di mana cairan menjadi padat. Mencocokkan titik leleh masing-masing zat.

3. Penguapan dan pendidihan

Mereka adalah proses dimana cairan masuk ke keadaan gas. Dalam kasus air, titik didihnya adalah 100 derajat Celcius.

4. Kondensasi

Adalah perubahan wujud benda dari gas menjadi cair. Ini dapat dipahami sebagai proses kebalikan dari penguapan.

Inilah yang terjadi pada uap air saat hujan, karena suhunya turun dan gas menjadi cair, mengendap.

5. Sublimasi

Ini adalah proses yang terdiri dari perubahan keadaan suatu materi yang dalam keadaan padat menjadi gas, tanpa melalui keadaan cair di sepanjang jalan.

Contoh zat yang dapat menyublim adalah... es kering.

6. Sublimasi terbalik

Terdiri dari gas berpindah ke keadaan padat tanpa sebelumnya berubah menjadi cair.

7. Deionisasi

Ini adalah perubahan dari plasma menjadi gas.

8. Ionisasi

Ini adalah perubahan dari gas ke plasma.

Referensi bibliografi:

• Perez-Aguirre, G. (2007). Kimia 1. Sebuah pendekatan konstruktivis. Meksiko. Pendidikan Pearson.
• Valenzuela-Calahorro, C. (1995). kimia umum. Pengantar Kimia Teoritis. Salamanca, Spanyol Universitas Salamanca.