Chémia

Fyzikálne stavy a stavy agregácie molekúl


Látku možno nájsť v tekutom, pevnom alebo plynnom fyzikálnom stave. Tieto rôzne aspekty sa nazývajú agregačné fázy a závisia od teploty a tlaku.

Pre každú látku existuje teplotný a tlakový rozsah, v ktorom si zachováva svoje vlastnosti ako druh a mení iba fázu agregácie.

Napríklad látka voda: pri alebo pod 0 ° C, vystavená tlaku 1 atm, je v tuhej fáze; medzi 0 ° C a 100 ° C, pri rovnakom tlaku, je v kvapalnej fáze a pri 100 ° C tiež pri rovnakom tlaku sa zmení na vodnú paru, to znamená plynnú fázu.

V tejto fáze majú častice látky vyššiu kinetickú energiu. Sú veľmi vzdialené. Pohybujú sa veľmi rýchlo a navzájom sa zrážajú.

Akýkoľvek plyn umiestnený do 1-litrovej fľaše má tvar fľaše a jej objem bude 1 liter. Môžeme povedať, že látka v plynnej fáze má premenlivý tvar a objem.

Prečo sú plyny stlačiteľné? S vedomím, že plyny (na rozdiel od tekutín a pevných látok) nemajú pevný objem, so zvýšeným tlakom ich môžeme stlačiť alebo znížiť ich objem. Plyny sú stlačiteľné, pretože medzi časticami, ktoré ich tvoria, je toľko priestoru.

V kvapalnej fáze sú častice trochu bližšie k sebe ako častice plynnej fázy, ale nie úplne spolu. Neexistuje žiadne definitívne usporiadanie.

Kinetická energia je medzi plynnou fázou a pevnou fázou. Častice v tekutinách „kĺzajú“ cez seba a pohybujú sa. To zaisťuje tekutosť v tekutine. Všetky tekutiny môžu prúdiť a niektoré viac ako iné. Napríklad voda tečie ľahšie ako med.

Hovoríme teda, že voda má nízku viskozitu a med má vysokú viskozitu. Kvapaliny s nízkou viskozitou ponúkajú menšiu odolnosť proti toku.

V tuhej fáze majú častice, ktoré tvoria látku, najnižšiu kinetickú energiu; zostávajú prakticky nepohyblivé, zjednotené vzájomnými príťažlivými silami a spravidla usporiadané podľa určitého geometrického usporiadania.

V prípade molekúl vody má toto usporiadanie kruhový tvar, v ktorom je vždy jeden atóm vodíka medzi dvoma atómami kyslíka. Usporiadanie molekúl vody v tuhej fáze je zodpovedné za zvýšenie ich objemu. Potom, keď zamrzne voda, expanduje a vytvára ľad, ktorý je v kvapalnej fáze menej hustý ako voda.

Mení mramorový blok na stole časom tvar a objem? Môžeme konštatovať, že pevná látka má svoj vlastný tvar a objem.