9 агрегатних стања материје

Традиционално се сматра да се материја може наћи само у три стања: чврстом, течном и гасном. Међутим, ово није тачно. Видела су се и друга агрегатна стања материје која, иако ретка, такође изгледа да постоје.

Даље ћемо видети главне карактеристике сваке од ових држава, ко је открио најновију и који су то процеси који чине да објекат прелази из једног стања у друго.

• Повезани чланак: "11 врста хемијских реакција"

Стања агрегације материје: шта су то?

У физици се стање агрегације материје схвата као један од карактеристичних начина на који се материја може представити. Историјски гледано, разлика између стања материје вршена је на основу квалитативних својстава, попут чврстоће предмета, понашање његових атома или температура, традиционална класификација је течна, чврста и гасни.

Међутим, захваљујући истраживањима у физици откривена су и покренута и друга стања која могу јављају се у ситуацијама које обично није могуће поновити, као што су изузетно високе или ниске температуре.

Даље ћемо видети главна стања материје

, како они који чине традиционалну класификацију, тако и они који су откривени у лабораторијским условима, поред објашњења њихових физичких својстава и начина на који их је могуће добити.

Фундаменталне државе

Традиционално се говори о три стања материје, у зависности од како се понашају његови атоми на различитим температурама. Ова стања су у основи три: чврста, течна и гасна. Међутим, накнадно је уграђен у плазму између ових основних стања. Најистакнутија ствар у следеће четири државе је та што их је могуће посматрати у свакодневним ситуацијама, док сте код куће.

Да бисмо разумели четири основна стања агрегације материје, у сваком одељку да видимо како је Х2О, односно вода, представљен у сваком од ових стања.

1. Чврст

Објекти у чврстом стању су представљени на дефинисан начин, односно њихов облик се нормално не мења, није га могуће изменити без примене велике силе или промене стања предметног објекта.

Атоми ових предмета се преплићу формирајући одређене структуре, што им даје способност да издрже силе без деформисања тела у коме се налазе. То чини ове предмете тврдима и отпорнима.

Х2О у чврстом стању је лед.

Објекти који су у чврстом стању обично имају следеће карактеристике:

• Висока кохезија.
• Дефинисани облик.
• Меморија облика: у зависности од предмета, враћа се онаквом каква је била када се деформисала.
• Практично су нестлачиви.
• Отпорност на фрагментацију
• Нема течности.

2. Течност

Ако се повећа температура чврсте супстанце, вероватно ће на крају изгубити облик све док његова добро организована атомска структура потпуно не нестане, постајући течност.

Течности имају способност протока јер њихови атоми, иако настављају да формирају организоване молекуле, нису тако близу једно другом, имају већу слободу кретања.

Х2О у течном стању је нормална, обична вода.

У течном стању супстанце имају следеће карактеристике:

• Мање кохезије.
• Немају конкретан облик.
• Течност.
• Мало стишљиво
• У хладноћи се уговарају.
• Они могу представљати дифузију.

3. Гасни

У гасовитом стању, материју чине молекули који нису међусобно повезани, имајући мало привлачне силе једни за друге, због чега гасови немају дефинисан облик или запремину.

Захваљујући томе, они се потпуно слободно шире, пунећи посуду која их садржи. Његова густина је много нижа од течности и чврстих тела.

Плиновито стање Х2О је водена пара.

Плиновито стање има следеће карактеристике:

• Скоро нулта кохезија.
• Нема одређеног облика.
• Променљива запремина.
• Они имају тенденцију да заузимају што више простора.

4. Плазма

Многи људи не познају ово стање материје, што је чудно, јер је то најчешће стање у свемиру, јер је оно од чега су звезде направљене.

У суштини, плазма је јонизовани гас, односно атоми који га чине одвојили су се од њихових електрона, који су субатомске честице које се нормално налазе унутар атома.

Дакле, плазма је попут гаса, али је сачињена од ањона и катиона, који су негативно и позитивно наелектрисани јони. То плазму чини одличним проводником.

У гасовима, на високим температурама, атоми се крећу врло брзо. Ако се ови атоми врло насилно сударе једни с другима, то доводи до ослобађања електрона у њима. Узимајући ово у обзир, разумљиво је да се гасови који се налазе на површини Сунца непрестано јонизују, јер постоји велика температура, због чега постају плазма.

Флуоресцентне лампе, једном укључене, садрже плазму изнутра. Такође, ватра свеће била би плазма.

Карактеристике плазме:

• Они проводе струју.
• На њих снажно утичу магнетна поља.
• Његови атоми не чине дефинисану структуру.
• Они емитују светлост.
• На високим су температурама.

Нове државе

Не постоје само четири државе које су већ поменуте. У лабораторијским условима предложено је и откривено још много тога.. Даље ћемо видети неколико агрегатних стања материје која се једва могу посматрати док код куће, али који су можда намерно створени у научним установама или су претпостављено.

5. Бозе-Ајнштајнов кондензат

Првобитно предвидели Сатиендра Натх Босе и Алберт Еинстеин 1927. године, Босе-Еинстеин кондензат су 1995. године открили физичари Ериц А. Цорнелл, Волфганг Кеттерле и Царл Е. Виеман.

Ови истраживачи су постигли охладити атоме на температуру 300 пута нижу од оне која је постигнута до данас. Овај кондензат чине бозони.

У овом стању материје атоми су потпуно мирни. Супстанца је веома хладна и има високу густину.

• Можда ћете бити заинтересовани: "9 постулата Далтонове атомске теорије"

6. Ферми кондензат

Ферми кондензат се састоји од фермионских честица и изгледа слично Босе-Ајнштајновом кондензату, само што се уместо бозона користе фермиони.

Ово стање материје је први пут створено 1999. године, мада ће се тек 2003. пресликати са атомима уместо само фермионима, откриће које је направила Деборах С. Јин.

Ово агрегационо стање материје, које се налази на ниским температурама, чини материју сувише течном, односно супстанца нема никакву вискозност.

7. Супер солидно

Ово стање материје је посебно чудно. Састоји се од довођења атома хелијума (4) на врло ниске температуре, близу апсолутне нуле.

Атоми су поређани на сличан начин као што бисте очекивали у нормалној чврстој материји, попут леда, само овде, иако би били замрзнути, не би били у потпуно мирном стању.

Атоми почињу да се понашају необично, као да су истовремено чврста и флуидна. Тада почињу да владају закони квантне несигурности.

8. Супер кристал

Суперкристал је фаза материје која се одликује поседовањем надтечности и, истовремено, очвршћена аморфна структура.

За разлику од нормалних кристала, који су чврсти, супер кристали имају способност протока без било која врста отпора и без рушења правилно кристалне структуре у којој је атома.

Ове кристале формирају интеракција квантних честица при ниским температурама и великим густинама.

9. Супер течност

Надтечност је стање материје у коме супстанца не представља никакву врсту вискозности. Ово се разликује од онога што би била врло течна супстанца, која би имала вискозност близу нуле, али и даље има вискозност.

Супер течност је супстанца која би, да је у затвореном кругу, бескрајно текла без трења. Открили су га 1937. године Пиотр Капитса, Јохн Ф. Ален и Дон Мисенер.

Промене државе

Промене државе су процеси у којима се једно агрегационо стање материје мења у друго задржавајући сличност у свом хемијском саставу. Даље ћемо видети различите трансформације које материја може представити.

1. Фузија

То је прелазак из чврстог у течно стање кроз топлоту. Тачка топљења се подразумева као температура којој чврста супстанца мора бити изложена топљењу и то је нешто што се разликује од супстанце до супстанце. На пример, тачка топљења леда у води је 0 степени Целзијуса.

2. Солидифицатион

То је прелазак из течности у чврсту супстанцу кроз губитак температуре. Тачка стврдњавања, која се назива и смрзавање, је температура на којој течност постаје чврста супстанца. Поравнајте тачку топљења сваке супстанце.

3. Испаравање и кључање

Они су процеси којима течност прелази у гасовито стање. У случају воде, њена тачка кључања је 100 степени Целзијуса.

4. Кондензација

То је промена стања материје из гаса у течност. Може се схватити као супротан процес испаравању.

То је оно што се дешава са воденом паром када пада киша, јер њена температура пада и гас прелази у течно стање, таложећи се.

5. Сублимација

Процес се састоји од промене стања материје која у чврстом стању прелази у гасовито стање, а да успут не пролази кроз течно стање.

Пример супстанце која је способна за сублимацију је суви лед.

6. Обрнута сублимација

Састоји се од гас прелази у чврсто стање без да се претходно трансформише у течност.

7. Деионизација

То је промена са плазме на гас.

8. Јонизација

То је промена са гаса на плазму.

Библиографске референце:

• Перез-Агуирре, Г. (2007). Хемија 1. Конструктивистички приступ. Мексико. Пеарсон Едуцатион.
• Валензуела-Цалахорро, Ц. (1995). Општа хемија. Увод у теоријску хемију. Саламанка, Шпанија. Универзитет у Саламанци.