5 štátov hmotného zoskupenia



stavy agregácie látok Sú spojené so skutočnosťou, že môže existovať v rôznych štátoch v závislosti od hustoty, ktorú vykazujú molekuly, ktoré ju tvoria. Veda fyziky je taká, ktorá je zodpovedná za štúdium povahy a vlastností hmoty a energie vo vesmíre.

Pojem hmota je definovaný ako všetko, čo tvorí vesmír (atómy, molekuly a ióny), ktoré tvoria všetky existujúce fyzické štruktúry. Tradičné vedecké výskumy poskytli vyplnené stavy agregácie látky ako tie, ktoré sú zastúpené v troch známych: tuhé, kvapalné alebo plynné.

Existujú však dve ďalšie fázy, ktoré sa určili nedávno, čo ich umožňuje klasifikovať ako také a pridať ich do troch pôvodných stavov (tzv. Plazma a kondenzát Bose-Einstein)..

Tieto predstavujú zriedkavejšie formy hmoty ako tradičné, ale za správnych podmienok preukazujú vnútorné a dostatočne jedinečné vlastnosti, ktoré sa majú klasifikovať ako agregačné stavy..

index

  • 1 štátov agregácie látok
    • 1.1 Tuhá látka
    • 1.2 Kvapalina
    • 1.3 Plyn
    • 1.4 Plazma
    • 1.5 Bose-Einsteinov kondenzát
  • 2 Referencie

Štátov agregácie látok

tuhý

Keď hovoríme o hmote v pevnom stave, môžeme ju definovať ako takú, v ktorej sú molekuly, ktoré ju tvoria, zjednotené v kompaktnej forme, čo umožňuje veľmi malý priestor medzi nimi a poskytuje štruktúru jej štruktúry..

Týmto spôsobom materiály v tomto stave agregácie neprúdia voľne (ako kvapaliny) alebo expandujú volumetricky (ako plyny) a pre účely rôznych aplikácií sa považujú za nestlačiteľné látky..

Okrem toho môžu mať kryštalické štruktúry, ktoré sú usporiadané usporiadaným a pravidelným alebo neusporiadaným a nepravidelným spôsobom, ako sú amorfné štruktúry..

V tomto zmysle tuhé látky nie sú nevyhnutne homogénne vo svojej štruktúre, pretože sú schopné nájsť tie, ktoré sú chemicky heterogénne. Majú schopnosť ísť priamo do kvapalného stavu v procese fúzie, ako aj prejsť do plynnej fázy sublimáciou.

Druhy tuhých látok

Tuhé materiály sú rozdelené do série klasifikácií:

Kovy: sú to pevné a husté pevné látky, ktoré sú okrem toho zvyčajne vynikajúce vodiče elektriny (svojimi voľnými elektrónmi) a teplo (svojou tepelnou vodivosťou). Tvoria veľkú časť periodickej tabuľky prvkov a môžu byť spojené s iným kovom alebo nekovom na vytvorenie zliatin. Podľa predmetného kovu môžu byť prirodzene alebo umelo vyrobené.

minerály

Sú tuhé látky prirodzene tvorené geologickými procesmi, ktoré sa vyskytujú pri vysokom tlaku.

Minerály sú katalogizované tak, že ich kryštalická štruktúra s rovnomernými vlastnosťami je rôzna a ich typ sa značne líši podľa materiálu, o ktorom hovoria a ich pôvodu. Tento typ pevnej látky sa veľmi často vyskytuje na planéte Zem.

keramika

Sú to tuhé látky, ktoré sú vytvorené z anorganických a nekovových látok, typicky použitím tepla, a ktoré majú kryštalické alebo semikryštalické štruktúry..

Zvláštnosťou tohto typu materiálu je, že môže rozptýliť vysoké teploty, vplyvy a silu, čo z neho robí vynikajúci komponent pre pokročilé letecké, elektronické a dokonca vojenské technológie..

Organické pevné látky

Sú to tuhé látky, ktoré sú zložené hlavne z prvkov uhlíka a vodíka, ktoré sú schopné vlastniť molekuly dusíka, kyslíka, fosforu, síry alebo halogénov vo svojej štruktúre..

Tieto látky sa značne líšia, pozorujúc materiály od prírodných a umelých polymérov až po parafínový vosk pochádzajúci z uhľovodíkov.

Kompozitné materiály

Sú to relatívne moderné materiály, ktoré boli vyvinuté spojením dvoch alebo viacerých pevných látok, čím sa vytvára nová substancia s vlastnosťami každej z jej zložiek, ktorá využíva vlastnosti týchto materiálov pre materiál, ktorý je lepší ako originál. Ako príklady je možné uviesť železobetón a kompozitné drevo.

Semiconductors

Sú pomenované podľa ich odporu a elektrickej vodivosti, ktorá ich umiestňuje medzi kovové vodiče a nekovové induktory. Často sa používajú v oblasti modernej elektroniky a akumulujú slnečnú energiu.

nanomateriály

Sú tuhé mikroskopické rozmery, ktoré generujú, že prezentujú vlastnosti odlišné od ich väčšej veľkosti. Nachádzajú uplatnenie v špecializovaných oblastiach vedy a techniky, ako napríklad v oblasti skladovania energie.

biomateriály

Sú to prírodné a biologické materiály s komplexnými a jedinečnými vlastnosťami, ktoré sa odlišujú od všetkých ostatných tuhých látok vďaka svojmu pôvodu, ktoré vznikli počas miliónov rokov vývoja. Skladajú sa z rôznych organických prvkov a môžu sa formovať a reformovať podľa vnútorných vlastností, ktoré majú.

kvapalina

Nazýva sa kvapalina, ktorá je v takmer nestlačiteľnom stave, ktorý zaberá objem nádoby, v ktorej sa nachádza..

Na rozdiel od tuhých látok, kvapaliny prúdia voľne cez povrch, kde sa nachádzajú, ale nerozširujú sa objemovo ako plyny; Z tohto dôvodu si zachovávajú prakticky konštantnú hustotu. Majú tiež schopnosť navlhčiť alebo navlhčiť povrchy, ktorých sa dotýkajú, vplyvom povrchového napätia.

Kvapaliny sú riadené vlastnosťou známou ako viskozita, ktorá meria odpor jej deformácie voči deformácii rezaním alebo pohybom.

Podľa svojho správania, pokiaľ ide o viskozitu a deformáciu, môžu byť kvapaliny klasifikované do Newtonovských a nenewtonských kvapalín, hoci tento článok nebude podrobne diskutovaný..

Je dôležité poznamenať, že existujú len dva prvky, ktoré sú v tomto stave agregácie za normálnych podmienok: bróm a ortuť, cézium, gálium, vápnik a rubídium môžu tiež ľahko dosiahnuť kvapalný stav za primeraných podmienok.

Môžu ísť do tuhého stavu procesom tuhnutia, ako aj transformáciou na plyny varom.

Druhy kvapalín

Podľa štruktúry sú kvapaliny rozdelené do piatich typov:

rozpúšťadlá

Rozpúšťadlá predstavujú všetky tie bežné a spoločné kvapaliny, ktoré majú vo svojej štruktúre len jeden typ molekúl, rozpúšťadlá sú látky používané na rozpúšťanie tuhých látok a iných kvapalín v nich, na vytvorenie nových typov kvapalín..

riešenie

Sú tieto kvapaliny vo forme homogénnej zmesi, ktorá bola vytvorená spojením rozpustenej látky a rozpúšťadla, rozpustená látka môže byť tuhá alebo iná kvapalina..

emulzie

Sú predstavované ako kvapaliny, ktoré boli vytvorené zmesou dvoch typicky nemiešateľných kvapalín. Sú pozorované ako kvapalina suspendovaná v inej forme vo forme globulí a môže sa nachádzať vo W / O (voda v oleji) alebo O / W (olej vo vode) v závislosti od ich štruktúry.

suspenzie

Suspenzie sú také kvapaliny, v ktorých sú tuhé častice suspendované v rozpúšťadle. Môžu byť tvorené v prírode, ale sú častejšie pozorované v oblasti farmaceutík.

aerosóly

Sú tvorené, keď plyn prechádza kvapalinou a prvý je dispergovaný v druhom. Tieto látky majú kvapalné vlastnosti s plynnými molekulami a môžu byť oddelené so zvýšením teploty.

plynový

Považuje sa za plyn do tohto stavu stlačiteľného materiálu, v ktorom sú molekuly značne oddelené a rozptýlené, a kde tieto expandujú tak, aby zaberali objem nádoby, kde sú obsiahnuté..

Existuje tiež niekoľko prvkov, ktoré sú prirodzene v plynnom stave a môžu sa viazať na iné látky za vzniku plynných zmesí.

Plyny môžu byť konvertované priamo do kvapalín procesom kondenzácie a do pevných látok neobvyklým procesom nanášania. Okrem toho sa môžu zohriať na veľmi vysoké teploty alebo prejsť silným elektromagnetickým poľom, aby sa ionizovali a premenili na plazmu..

Vzhľadom na svoju komplikovanú povahu a nestabilitu v závislosti od podmienok prostredia sa vlastnosti plynov môžu meniť v závislosti od tlaku a teploty, v ktorej sa nachádzajú, takže niekedy pracujú s plynmi za predpokladu, že sú ideálne..

Druhy plynov

Existujú tri typy plynov podľa ich štruktúry a pôvodu, ktoré sú opísané nižšie:

Prírodné elementály

Sú definované ako všetky tie prvky, ktoré sú v prírode a za normálnych podmienok v plynnom stave, pozorované na planéte Zem, ako aj na iných planétach..

Ako príklad je možné uviesť kyslík, vodík, dusík a vzácne plyny, ako aj chlór a fluór..

Prírodné zlúčeniny

Sú to plyny, ktoré sa tvoria v prírode biologickými procesmi a sú vyrobené z dvoch alebo viacerých prvkov. Zvyčajne sú tvorené vodíkom, kyslíkom a dusíkom, hoci vo veľmi zriedkavých prípadoch môžu byť tiež tvorené vzácnymi plynmi.

umelý

Sú to plyny vytvorené človekom z prírodných zlúčenín, vyvinutých tak, aby spĺňali potreby, ktoré to má. Určité umelé plyny, ako sú chlórfluórované uhľovodíky, anestetiká a sterilizátory, môžu byť toxickejšie alebo znečisťujúce, ako sa pôvodne predpokladalo, takže existujú nariadenia na obmedzenie ich masívneho používania..

plazma

Tento stav agregácie hmoty bol prvýkrát opísaný v dvadsiatych rokoch minulého storočia a je charakterizovaný jeho neexistenciou na povrchu Zeme.

Vyskytuje sa len vtedy, keď je neutrálny plyn vystavený silnému elektromagnetickému poľu, ktoré vytvára druh ionizovaného plynu, ktorý je vysoko vodivý pre elektrinu, a ktorý je tiež dostatočne odlišný od ostatných existujúcich stavov agregácie, aby si zaslúžil vlastnú klasifikáciu ako stav..

Hmota v tomto stave môže byť deionizovaná, aby bola opäť plynom, ale je to zložitý proces, ktorý si vyžaduje extrémne podmienky.

Predpokladá sa, že plazma predstavuje najhojnejší stav hmoty vo vesmíre; tieto argumenty sú založené na existencii tzv. „temnej hmoty“, ktorú kvantoví fyzici navrhli na vysvetlenie gravitačných javov v priestore..

Typy plazmy

Existujú tri typy plazmy, ktoré sú klasifikované iba podľa ich pôvodu; toto sa deje aj v rámci tej istej klasifikácie, pretože plazma je medzi nimi veľmi odlišná a poznanie nie je dostatočné na to, aby ste vedeli všetko.

umelý

Je to tá plazma, ktorú vyrába človek, ako sú tie, ktoré sa nachádzajú vo vnútri obrazoviek, žiariviek a neónových značiek, ako aj v raketových vrtuľách..

pozemné

Je to plazma, ktorá je vytvorená v určitej forme alebo v inej forme na Zemi, čo jasne ukazuje, že sa vyskytuje hlavne v atmosfére alebo v podobných prostrediach a že sa nevyskytuje na povrchu. Zahŕňa blesky, polárny vietor, ionosféru a magnetosféru.

priestor

To je to, že plazma, ktorá je pozorovaná v priestore, tvoriace štruktúry rôznych veľkostí, pohybujúce sa od niekoľkých metrov po obrovské rozšírenie svetelných rokov.

Táto plazma sa pozoruje v hviezdach (vrátane nášho Slnka), v slnečnom vetre, medzihviezdnom a intergalaktickom médiu, okrem medzihviezdnej hmloviny.

Kondenzát Bose-Einstein

Bose-Einsteinov kondenzát je relatívne nedávny koncept. Má svoj pôvod v roku 1924, keď fyzici Albert Einstein a Satyendra Nath Bose predpovedali svoju existenciu všeobecným spôsobom.

Tento stav hmoty je opísaný ako zriedený plyn bozónov - elementárne alebo zložené častice, ktoré sú spojené s prenášaním energie - ktoré boli ochladené na teploty veľmi blízke absolútnej nule (-273,15 K).

Za týchto podmienok zložka bozónov kondenzátu prechádza do svojho minimálneho kvantového stavu, čo spôsobuje, že vykazujú vlastnosti jedinečných a konkrétnych mikroskopických javov, ktoré ich oddeľujú od normálnych plynov..

Molekuly kondenzátu B-E vykazujú supravodivosť; to znamená, že chýba elektrický odpor. Môžu tiež vykazovať vlastnosti superfluidity, čo robí látku nulovou viskozitou, takže môže prúdiť bez straty kinetickej energie trením..

Kvôli nestabilite a krátkej existencii hmoty v tomto stave sa stále skúmajú možné použitia týchto typov zlúčenín..

To je dôvod, prečo sa okrem použitia v štúdiách, ktoré sa snažili spomaliť rýchlosť svetla, mnoho aplikácií pre tento typ látok nedosiahlo. Existujú však náznaky, že to môže pomôcť ľudstvu vo veľkom množstve budúcich funkcií.

referencie

  1. BBC. (N. D.). Štátov. Získané z bbc.com
  2. Učenie, L. (s.f.). Klasifikácia hmoty. Získané z kurzov.lumenlearning.com
  3. LiveScience. (N. D.). Štátov. Získané zo lifecience.com
  4. Univerzita, P. (s.f.). Štátov. Zdroj: chem.purdue.edu
  5. Wikipedia. (N. D.). Štátu. Zdroj: en.wikipedia.org