نفسر ما هي وما هي حالات تجميع المادة. الحالات الصلبة والسائلة والغازية والبلازما.
المادة في الحالة الصلبة لها جسيمات قريبة جدًا من بعضها.ما هي حالات المادة؟
حالات المادة هي مراحل مختلفة أو الدول التجميعية في اي موضوع معروف ، يكون مواد نقية أو مخاليط. تعتمد حالة تجميع المادة على نوع وشدة قوى الارتباط الموجودة بين موادها. حبيبات (ذرات, الجزيئات, الأيونات، إلخ.). العوامل الأخرى التي تؤثر على حالة التجميع هي درجة الحرارة والضغط.
أفضل حالات المادة المعروفة هي: الحالة الصلبة والسائلة والغازية ، على الرغم من وجود أشكال أخرى أقل شيوعًا مثل البلازمية وغيرها من الأشكال التي لا تحدث بشكل طبيعي في بيئتنا ، مثل مكثفات الفرميونات. كل حالة من هذه الحالات لها خصائص فيزيائية مختلفة (الصوتطلاقة قدرة التحمل، من بين أمور أخرى).
التغييرات في حالات الأمر
تعديل شروط درجة الحرارة ص ضغط، يمكن تحويل حالة تراكم مادة ما ولكن تظل خواصها الكيميائية كما هي. على سبيل المثال ، يمكننا أن نغلي ماء لجعلها تنتقل من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية ، ولكن بخار الماء سيظل المنتج الناتج مكونًا من جزيئات الماء.
عادة ما تكون إجراءات التحول لمراحل المسألة قابلة للعكس وأشهرها هو ما يلي:
- تبخر. إنها العملية التي يتم من خلالها تقديم طاقة السعرات الحرارية (الحرارة) ، يتم تحويل جزء من كتلة السائل (وليس بالضرورة الكتلة بأكملها) إلى غاز.
- الغليان أو تبخير. إنها العملية التي يتم من خلالها ، عند توفير الطاقة الحرارية ، تحويل كتلة السائل بالكامل إلى غاز. يحدث انتقال الطور عندما ترتفع درجة الحرارة فوق نقطة الغليان (درجة الحرارة التي يكون عندها ضغط بخار السائل مساويًا للضغط المحيط بالسائل ، وبالتالي يصبح بخارًا) للسائل.
- تركيز. إنها العملية التي يتم من خلالها ، عن طريق إزالة الطاقة الحرارية ، تحويل الغاز إلى سائل. هذه العملية تتعارض مع التبخير.
- إسالة. إنها العملية التي من خلالها ، عن طريق زيادة الضغط بشكل كبير ، يتحول الغاز إلى سائل. في هذه العملية ، يتعرض الغاز أيضًا لدرجات حرارة منخفضة ، ولكن ما يميزه هو الضغط العالي الذي يتعرض له الغاز.
- تصلب. إنها العملية التي يمكن بواسطتها زيادة الضغط أن يتحول السائل إلى مادة صلبة.
- تجميد. إنها العملية التي من خلالها ، عن طريق إزالة الطاقة الحرارية ، يتحول السائل إلى مادة صلبة. يحدث انتقال الطور عندما تأخذ درجة الحرارة قيمًا أقل من نقطة تجمد السائل (درجة الحرارة التي يتجمد عندها السائل).
- انصهار. إنها العملية التي يمكن من خلالها ، عند توفير الطاقة الحرارية (الحرارة) ، تحويل المادة الصلبة إلى سائل.
- تسامي. إنها العملية التي يتم من خلالها ، توفير الحرارة ، تحويل المادة الصلبة إلى غاز ، دون المرور أولاً بالحالة السائلة.
- إيداع أو عكس التسامي. إنها العملية التي يتم من خلالها الانسحاب الحرارة، يصبح الغاز مادة صلبة ، دون المرور أولاً بالحالة السائلة.
الحالة الصلبة
المواد الصلبة لديها سيولة قليلة أو معدومة ولا يمكن ضغطها.
مسألة في الحالة الصلبة لها جزيئاتها متقاربة جدًا ، مرتبطة ببعضها البعض بواسطة قوى جذابة كبيرة الحجم. وبسبب هذا ، فإن المواد الصلبة لها شكل محدد ، وتماسك عالٍ ، وعالي كثافة ومقاومة كبيرة للتفتت.
في الوقت نفسه ، تحتوي المواد الصلبة على سيولة منخفضة أو معدومة ، ولا يمكن ضغطها ، وعندما تتكسر أو تتفتت ، يتم الحصول على مواد صلبة أخرى أصغر منها.
هناك نوعان من المواد الصلبة حسب شكلهما:
- بلوري. يتم ترتيب جزيئاته في خلايا بشكل هندسي ، لذلك عادة ما تكون منتظمة الشكل.
- غير متبلور أو زجاجي. جزيئاته لا تتجمع في واحدة بنية أنيق ، لذلك يمكن أن يكون شكله غير منتظم ومتنوع.
من أمثلة المواد الصلبة: المعادنالحجر عظام، الأخشاب.
الحالة السائلة
لا تزال جزيئات السوائل مقيدة ببعضها البعض بواسطة قوى جذابة ، ولكنها أضعف بكثير وأقل ترتيبًا من حالة المواد الصلبة. لذلك ، ليس للسوائل شكل ثابت ومستقر ، كما أنها لا تقدم تماسكًا عاليًا و قدرة التحمل. في الواقع ، تأخذ السوائل شكل الحاوية التي تحتوي عليها ، ولديها سيولة كبيرة (يمكن أن تدخل من خلال مساحات صغيرة) وتوتر سطحي يجعلها تلتصق بالأشياء.
السوائل ليست شديدة الانضغاط ، باستثناء الماء ، تميل إلى الانكماش في وجود البرد.
من أمثلة السوائل: الماء والزئبق (على الرغم من كونه معدنًا) والدم.
الحالة الغازية
في حالة الغازات ، تكون الجسيمات في حالة تشتت ومسافة يصعب معها البقاء معًا. إن قوة التجاذب بينهما ضعيفة لدرجة أنهم في حالة اضطراب لا يستجيب لها إلا القليل الجاذبية ويشغل حجمًا أكبر بكثير من السوائل والمواد الصلبة ، لذلك يميل الغاز إلى التمدد حتى يشغل الكل الفراغ الذي يرد فيه.
الغازات ليس لها شكل ثابت أو الصوت ثابتة وفي العديد من المناسبات تكون عديمة اللون و / أو عديمة الرائحة. بالمقارنة مع الحالات الأخرى لتجميع المادة ، فهي ليست تفاعلية كيميائيًا.
أمثلة على الغازات هي: هواء، ال نشبعوالنيتروجين والهيليوم.
حالة البلازما
تسمى حالة تجمع مادة معينة بالبلازما ، والتي يمكن فهمها على أنها غاز مؤين ، أي مكون من ذرات تمت إزالتها أو إضافتها إليها الإلكترونات وبالتالي لديها شحنة كهربائية ثابتة (الأنيونات (-) والكاتيونات (+). وهذا يجعل البلازما جهاز إرسال ممتاز كهرباء.
من ناحية أخرى ، تتفاعل جزيئات البلازما بشدة مع المجالات الكهرومغناطيسية. لأن البلازما لها خصائصها الخاصة (التي لا تتوافق مع المواد الصلبة أو الغازات أو السوائل) يقال إنها الحالة الرابعة للمادة.
هناك نوعان من البلازما:
- البلازما الباردة. إنها البلازما التي تكون فيها درجة حرارة الإلكترونات أعلى من درجة حرارة الجسيمات الثقيلة ، مثل الأيونات.
- بلازما ساخنة. إنها البلازما التي تصبح ذراتها المتأينة شديدة السخونة لأنها تصطدم باستمرار وهذا يولد خفيفة والحرارة.
أمثلة على البلازما: شمس، شاشات إلكترونية ، أو داخل أنابيب الفلورسنت.