Wie heeft er niet water zien koken? Voor velen is het slechts een kwestie van het verhogen van de temperatuur ervan voor welke actie dan ook, maar voor anderen is het een gevolg van het transformeren van de toestanden van de materie . Hoewel deze wijziging magisch lijkt, is het een van de fasen waarin een bekend item kan worden gevonden. Bekijk hieronder dit fenomeen van dichtbij en noteer enkele interessante gegevens.
Wat zijn de toestanden van materie?
De fasen waarin een bekend element kan worden gevonden, worden aggregatietoestanden van materie of toestanden van materie genoemd. De variatie kan afhangen van het type, de intensiteit en enkele externe factoren zoals temperatuur of druk. Onder degenen die tot nu toe bekend zijn, kunnen we noemen:
Solide staat
Het is een toestand van aggregatie waarin materie een vorm en volume heeft dankzij een kracht die ervoor zorgt dat de moleculen elkaar kunnen aantrekken, waardoor kinetische energie overheerst. In deze fase zijn atomen met elkaar verweven, waardoor ze krachten kunnen weerstaan zonder zichtbare schade. Enkele van de belangrijkste kenmerken zijn:
- Het is een stijf materiaal : Over het algemeen is materiaal in de vaste toestand stijf, dat wil zeggen dat het bestand is tegen vervorming, scheuren, buigen en draaien.
- Hardheid: Vaste stoffen hebben de fysieke kracht vóór de werking van andere elementen in dezelfde staat, bijvoorbeeld diamant.
- Breekbaarheid : Ze kunnen in kleinere stukken breken.
- Ze hebben een vaste vorm : deze hebben een vaste vorm, dat wil zeggen dat ze niet stromen zoals andere staten. Sommige lichamen kunnen echter vervormd raken vanwege hun maakbaarheid.
Een voorbeeld van een vaste toestand van materie is ijs, dat is vloeibaar water dat tot een vriespunt is gebracht. Bovendien bevatten stenen elementen van calcium en botten halen calcium uit de voeding.
vloeibare toestand van materie
De vloeibare toestand van materie kan worden gedefinieerd als een tussenfase tussen de vaste en de gasvormige toestand . Het onderscheidt zich door het feit dat de deeltjes verspreid zijn om de vloeibaarheid te behouden, maar samen om de samenhang te behouden. Enkele van de meest opvallende kenmerken van deze fase zijn:
- Het heeft geen vorm en neemt dus de vorm aan van de container waarin het zich bevindt. Een kopje water heeft bijvoorbeeld de vorm van een kopje.
- Ze zijn vloeibaar , zodat ze door zeer kleine oppervlakken en van de ene container naar de andere kunnen gaan. Vormloos kunnen ze uitglijden, glijden en bewegen.
- Het kan viscositeit hebben . Dit is de weerstand tegen stroming en vervorming die het kan hebben als gevolg van de interne kracht van de deeltjes, die hun vervorming vertraagt als ze vallen. Een voorbeeld van viscositeit is olie of pek.
- Het heeft oppervlaktespanning , wat verwijst naar de weerstand die vloeistoffen bieden door hun oppervlak per oppervlakte-eenheid te vergroten. Hierdoor dringen ze bepaalde voorwerpen niet binnen en kunnen bepaalde insecten erop lopen.
Aan de andere kant moet u weten dat vloeistoffen niet erg samendrukbaar zijn en samentrekken bij kou, met uitzondering van water. Enkele voorbeelden van de vloeibare toestand van materie zijn onder meer water, kwik, benzine en zwavelzuur.
gasvormige toestand
Dit is een toestand van aggregatie van materie waarin de materiemoleculen niet verenigd zijn , waardoor ze uitzetten en weinig aantrekkingskracht hebben. Ze worden vooral gekenmerkt door het feit dat ze geen gedefinieerde vorm hebben en worden vrijgegeven totdat de container waarin ze zich bevinden, is gevuld. Andere hoogtepunten zijn:
- Door de geringe invloed die de gasdeeltjes op elkaar hebben, nemen ze een zeer kleine werkingskracht in beslag . Ze hebben dus geen gedefinieerd volume in de ruimte.
- Ze hebben een hoge compressiecapaciteit , waardoor ze gemakkelijk kunnen worden getransporteerd als ze worden gebruikt voor industriële behandelingen.
- Hun fysieke eigenschappen kunnen aanzienlijk variëren . Sommige, zoals lucht, hebben geen kleur of aroma, maar gassen uit koolwaterstoffen hebben een onaangename, scherpe geur.
Een voorbeeld van de gasvormige toestand van materie is waterdamp, die kan worden waargenomen wanneer een vloeistof kookt. Bovendien is de lucht die we inademen een mengsel van zuurstof, waterstof en stikstof, zonder geur of kleur.
Plasma- of plasmastaat
Het mengsel van positieve kernen en vrije elektronen die elektriciteit kunnen geleiden, staat bekend als de aggregatietoestand van plasmamaterie. Met andere woorden, we kunnen zeggen dat het een geïoniseerd gas is, dus het kan uit elk type geladen deeltje bestaan. Deze kunnen een elektrisch veld opwekken en worden beïnvloed door magnetische velden.
Het beste voorbeeld van de plasmatoestand van materie is die van het noorderlicht, waar de zonnewind bestaat uit hoogenergetische geladen deeltjes. Wanneer deze in botsing komen met de atmosfeer, ioniseren ze deze en ontstaat de lichtshow.
Veranderingen in de toestand van de materie
Alle materie kan worden getransformeerd wanneer deze wordt onderworpen aan externe en interne krachten, maar de chemische eigenschappen ervan veranderen niet. Een voorbeeld hiervan is water; wanneer het kookt, verandert het van een vloeistof in een gas, maar behoudt het dezelfde moleculen. Enkele transformatiemethoden zijn:
- Verdamping : Het bestaat uit het toevoegen van calorische energie aan de massa van een vloeistof, zodat deze een gas wordt.
- Koken : het is het proces waarbij thermische energie aan een vloeibaar lichaam wordt toegevoerd om het in gas om te zetten. Dit gebeurt wanneer het kookpunt wordt bereikt, waarbij de temperatuur van de damp gelijk is aan de druk rondom de vloeistof, waardoor deze in een gas verandert.
- Condensatie: verwijst naar het proces waarbij warmte wordt verwijderd om gas in vloeistof om te zetten. Tijdens het vloeibaar maken neemt de druk toe bij lage temperaturen om dezelfde verandering te bereiken.
- Bevriezen : Dit is het proces waarbij de vloeistof bij een zeer lage temperatuur, op het vriespunt, in een vaste stof wordt omgezet.
- Fusie : Het is een proces waarbij de vaste stof door de werking van warmte in vloeistof wordt omgezet. Sublimatie verwijst naar de transformatie van een vaste stof in een gas zonder de vloeibare toestand te doorlopen.
Concluderend: de toestanden van materie in het periodiek systeem verwijzen naar hoe elementen beschikbaar zijn. Deze kunnen wijzigingen ondergaan die hun gebruik in elk gebied van de industrie of het dagelijks leven mogelijk maken.