Wer hat nicht gesehen, wie Wasser kocht? Für viele geht es bei einer Aktion nur darum, die Temperatur zu erhöhen, für andere ist es jedoch eine Wirkung der Umwandlung der Materiezustände . Obwohl diese Modifikation magisch erscheint, ist sie eine der Phasen, in denen ein bekannter Gegenstand gefunden werden kann. Werfen Sie im Folgenden einen genauen Blick auf dieses Phänomen und notieren Sie einige interessante Daten.
Welche Zustände gibt es?
Die Phasen, in denen ein bekanntes Element vorkommt, nennt man Aggregatszustände der Materie oder Aggregatzustände. Seine Variation kann von der Art, der Intensität und einigen externen Faktoren wie Temperatur oder Druck abhängen. Unter den bisher bekannten können wir nennen:
Fester Zustand
Es handelt sich um einen Aggregatzustand, in dem Materie aufgrund einer Kraft, die es den Molekülen ermöglicht, sich gegenseitig anzuziehen, eine Form und ein Volumen annimmt , wodurch die kinetische Energie überwiegt. In dieser Phase sind die Atome miteinander verflochten, wodurch sie in der Lage sind, Kräften ohne erkennbaren Schaden zu widerstehen. Einige seiner Hauptmerkmale sind:
- Es handelt sich um ein starres Material : Im Allgemeinen ist Material im festen Zustand starr, das heißt, es widersteht Verformung, Rissbildung, Biegung und Verdrehung.
- Härte: Feststoffe haben die physikalische Festigkeit vor der Einwirkung anderer Elemente im gleichen Zustand, zum Beispiel Diamant.
- Zerbrechlichkeit : Sie können in kleinere Stücke zerbrechen.
- Sie haben eine festgelegte Form : Diese haben eine festgelegte Form, das heißt, sie fließen nicht wie andere Zustände. Einige Körper können jedoch aufgrund ihrer Formbarkeit deformiert werden.
Ein Beispiel für einen festen Materiezustand ist Eis, bei dem es sich um flüssiges Wasser handelt, das auf den Gefrierpunkt gebracht wird. Darüber hinaus enthalten Steine Elemente von Kalzium und Knochen nehmen Kalzium aus der Nahrung auf.
flüssiger Aggregatzustand
Der flüssige Aggregatzustand kann als Zwischenphase zwischen dem festen und gasförmigen Zustand definiert werden . Es zeichnet sich dadurch aus, dass seine Partikel dispergiert sind, um die Fließfähigkeit zu bewahren, aber zusammen, um den Zusammenhalt aufrechtzuerhalten. Einige der bemerkenswertesten Merkmale dieser Phase sind:
- Da es keine Form hat , nimmt es die Form des Behälters an, in dem es enthalten ist. Beispielsweise hat eine Tasse Wasser die Form einer Tasse.
- Sie sind flüssig und können daher durch sehr kleine Oberflächen und von einem Behälter in einen anderen gelangen. Sie sind formlos und können rutschen, rutschen und sich bewegen.
- Es kann viskos sein . Dabei handelt es sich um den Strömungs- und Verformungswiderstand, den es aufgrund der inneren Kraft der Partikel haben kann, die ihre Verformung beim Fallen verlangsamt. Ein Beispiel für Viskosität ist Öl oder Pech.
- Es verfügt über eine Oberflächenspannung , die sich auf den Widerstand bezieht, den Flüssigkeiten bieten, indem sie ihre Oberfläche pro Flächeneinheit vergrößern. Dadurch können sie bestimmte Gegenstände nicht durchdringen und bestimmte Insekten können darauf laufen.
Andererseits sollten Sie wissen, dass Flüssigkeiten, mit Ausnahme von Wasser, nicht sehr komprimierbar sind und sich bei Kälte zusammenziehen. Einige Beispiele für den flüssigen Aggregatzustand sind unter anderem Wasser, Quecksilber, Benzin, Schwefelsäure.
Gaszustand
Hierbei handelt es sich um einen Aggregatzustand der Materie , in dem die Materiemoleküle nicht vereint sind , also ausgedehnt sind und nur eine geringe Anziehungskraft haben. Sie zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie keine definierte Form haben und erst dann freigesetzt werden, wenn der Behälter, der sie enthält, gefüllt ist. Weitere Highlights sind:
- Aufgrund des geringen Einflusses, den die Gasteilchen aufeinander haben, nehmen sie nur eine sehr geringe Wirkkraft ein . Sie haben daher kein definiertes Volumen im Raum.
- Sie verfügen über eine hohe Kompressionsfähigkeit , weshalb sie bei industriellen Behandlungen leicht transportiert werden können.
- Ihre physikalischen Eigenschaften können erheblich variieren . Einige, wie Luft, haben weder Farbe noch Aroma, aber Gase aus Kohlenwasserstoffen haben einen unangenehmen, stechenden Geruch.
Ein Beispiel für den gasförmigen Aggregatzustand ist Wasserdampf, der beim Sieden einer Flüssigkeit beobachtet werden kann. Darüber hinaus ist die Luft, die wir atmen, eine Mischung aus Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff, ohne Geruch oder Farbe.
Plasma oder Plasmazustand
Die Mischung aus positiven Kernen und freien Elektronen, die Elektrizität leiten können, wird als Aggregatzustand der Plasmamaterie bezeichnet. Mit anderen Worten: Wir können sagen, dass es ein ionisiertes Gas ist und daher aus jeder Art geladener Teilchen bestehen kann. Diese können ein elektrisches Feld erzeugen und werden von magnetischen Feldern beeinflusst.
Das beste Beispiel für den Plasmazustand der Materie ist das Nordlicht, wo der Sonnenwind aus hochenergetischen geladenen Teilchen besteht. Wenn diese mit der Atmosphäre kollidieren, ionisieren sie diese und es entsteht die Lichtshow.
Veränderungen der Materiezustände
Alle Materie kann umgewandelt werden, wenn sie äußeren und inneren Kräften ausgesetzt wird, ihre chemischen Eigenschaften werden jedoch nicht verändert. Ein Beispiel hierfür ist Wasser, das beim Sieden von einer Flüssigkeit in ein Gas übergeht, aber die gleichen Moleküle behält. Einige Transformationsmethoden sind:
- Verdunstung : Dabei wird der Masse einer Flüssigkeit Wärmeenergie hinzugefügt, sodass diese zu einem Gas wird.
- Sieden : Hierbei handelt es sich um den Prozess, bei dem einem flüssigen Körper Wärmeenergie zugeführt wird, um ihn in Gas umzuwandeln. Dies geschieht, wenn der Siedepunkt erreicht ist, wobei die Temperatur des Dampfes dem Druck entspricht, der die Flüssigkeit umgibt, wodurch diese in ein Gas umgewandelt wird.
- Kondensation: bezieht sich auf den Prozess, bei dem Wärme entzogen wird, um Gas in Flüssigkeit umzuwandeln. Bei der Verflüssigung erhöht sich bei niedrigen Temperaturen der Druck, um die gleiche Änderung zu erreichen.
- Gefrieren : Dies ist der Prozess, bei dem die Flüssigkeit bei sehr niedriger Temperatur, dem Gefrierpunkt, in einen Feststoff umgewandelt wird.
- Fusion : Dabei handelt es sich um einen Prozess, bei dem ein Feststoff durch Wärmeeinwirkung in eine Flüssigkeit umgewandelt wird. Unter Sublimation versteht man die Umwandlung eines Feststoffs in einen Gaszustand, ohne den flüssigen Zustand zu durchlaufen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Zustände der Materie im Periodensystem darauf beziehen, wie Elemente verfügbar sind. Diese können Modifikationen unterzogen werden, die ihren Einsatz in jedem Bereich der Industrie oder des täglichen Lebens ermöglichen.