Дял:
5-те държави на материално агрегиране
на състояния на агрегиране на материята те са свързани с факта, че тя може да съществува в различни състояния, в зависимост от плътността на молекулите, които я съставят. Физическата наука е тази, която е отговорна за изучаването на природата и свойствата на материята и енергията във Вселената.
Концепцията за материята се определя като всичко, което съставлява вселената (атоми, молекули и йони), която формира всички съществуващи физически структури. Традиционните научни изследвания дадоха чрез завършени състоянията на агрегиране на веществото като тези, представени в трите известни: твърди, течни или газообразни..
Има обаче още две фази, които са определени по-скоро, позволявайки ги да се класифицират като такива и да се добавят към трите първоначални състояния (така наречената плазма и кондензат Бозе-Айнщайн)..
Те представляват по-редки форми на материята от традиционните, но при подходящи условия показват присъщи и достатъчно уникални свойства, които да бъдат класифицирани като агрегиращи състояния.
индекс
- 1 Състояния на агрегиране на вещества
- 1.1 Твърдо вещество
- 1.2 Течност
- 1.3 Газ
- 1.4 Плазма
- 1.5 Бозе-Айнщайн кондензат
- 2 Препратки
Агрегиране на вещества
твърд
Когато говорим за материя в твърдо състояние, тя може да се дефинира като такава, в която молекулите, които я съставят, са обединени в компактна форма, позволявайки много малко пространство между тях и осигуряващи строг характер на структурата на същото..
По този начин материалите в това агрегатно състояние не се движат свободно (като течности) или се разширяват обемно (като газове) и за целите на различни приложения се считат за несвиваеми вещества.
В допълнение, те могат да имат кристални структури, които са организирани в подреден и правилен или в нарушен и нередовен вид, както са аморфни структури.
В този смисъл твърдите вещества не са задължително хомогенни по своята структура, тъй като могат да намерят тези, които са химически хетерогенни. Те имат способността да преминават директно към течното състояние в процеса на синтез, както и да преминат към газообразно чрез сублимация.
Видове твърди вещества
Твърдите материали са разделени на серия от класификации:
Металите: те са тези силни и плътни твърди вещества, които освен това обикновено са отлични проводници на електричество (от свободните им електрони) и топлина (по тяхната топлопроводимост). Те съставляват голяма част от периодичната таблица на елементите и могат да бъдат съединени с друг метал или неметални за образуване на сплави. Според въпросния метал те могат да бъдат намерени естествено или изкуствено произведени.
полезни изкопаеми
Дали тези твърди вещества, естествено образувани чрез геоложки процеси, протичат при високо налягане.
Минералите се каталогизират по такъв начин чрез тяхната кристална структура с еднакви свойства и се различават значително в зависимост от материала, от който говорят и произхода им. Този вид твърдо вещество се среща много често на планетата Земя.
керамика
Те са твърди вещества, които са създадени от неорганични и неметални вещества, обикновено чрез прилагане на топлина, и които имат кристални или полукристални структури..
Специалността на този вид материал е, че може да разсее високите температури, удари и здравина, което го прави отличен компонент за съвременни аеронавигационни, електронни и дори военни технологии..
Органични твърди вещества
Те са тези твърди вещества, които са съставени главно от елементите въглерод и водород, способни също да притежават молекули на азот, кислород, фосфор, сяра или халогени в тяхната структура..
Тези вещества се различават значително, спазвайки материали, вариращи от естествени и изкуствени полимери до парафинови восъци, произхождащи от въглеводороди.
Композитни материали
Са тези относително модерни материали, които са разработени чрез свързване на две или повече твърди вещества, създавайки ново вещество с характеристики на всеки от неговите компоненти, възползвайки се от свойствата на тези материали за материал, който е по-добър от оригинала. Примерите за това включват стоманобетон и композитна дървесина.
Полупроводници
Наречени са за тяхната съпротивление и електропроводимост, което ги поставя между метални проводници и неметални индуктори. Те често се използват в областта на съвременната електроника и акумулират слънчева енергия.
наноматериали
Те са твърди с микроскопични размери, които генерират, че те представляват свойства, различни от тяхната версия с по-голям размер. Намират приложение в специализирани области на науката и технологиите, като например в областта на съхранението на енергия.
биоматериали
Те са естествени и биологични материали със сложни и уникални характеристики, различни от всички други твърди вещества, поради техния произход, даден чрез милиони години на еволюция. Те са съставени от различни органични елементи и могат да се оформят и реформират според присъщите им характеристики.
течност
Тя се нарича течност на тази материя, която е в почти несвиваемо състояние, която заема обема на контейнера, в който се намира.
За разлика от твърдите вещества, течностите преминават свободно през повърхността, където се намират, но не се разширяват обемно като газове; поради тази причина те поддържат практически постоянна плътност. Те също така имат способността да навлажняват или овлажняват повърхностите, които докосват, поради повърхностно напрежение.
Течностите се управляват от свойство, известно като вискозитет, което измерва съпротивлението на същото спрямо деформацията чрез рязане или движение.
Според поведението му по отношение на вискозитета и деформацията, течностите могат да бъдат класифицирани в Нютонови и неньютонови течности, въпреки че тази статия няма да бъде обсъждана подробно..
Важно е да се отбележи, че има само два елемента, които са в това агрегирано състояние при нормални условия: бром и живак, цезий, галий, франций и рубидий също могат лесно да достигнат течно състояние при подходящи условия..
Те могат да преминат в твърдо състояние чрез процес на втвърдяване, както и да се трансформират в газове чрез кипене.
Видове течности
Според структурата си течностите се разделят на пет типа:
разтворители
Представлявайки всички тези обичайни и неприсъщи течности с един вид молекули в тяхната структура, разтворителите са веществата, използвани за разтваряне на твърди вещества и други течности в тях, за да образуват нови видове течности.
решения
Дали тези течности под формата на хомогенна смес, които са били образувани от съединяването на разтворено вещество и разтворител, разтвореното вещество може да бъде твърдо или друго течно вещество.
емулсии
Те са представени като онези течности, които са образувани от сместа от две типично несмесващи се течности. Те се наблюдават като течност, окачена вътре в друга под формата на глобули, и може да се намери в W / O (вода в масло) или O / W (масло във вода), в зависимост от тяхната структура..
суспензии
Суспензиите са тези течности, в които има твърди частици, суспендирани в разтворител. Те могат да се образуват в природата, но по-често се наблюдават в областта на фармацевтиката.
аерозоли
Те се образуват, когато газ преминава през течност и първият се диспергира във втория. Тези вещества имат течен характер с газообразни молекули и могат да бъдат разделени с повишаване на температурата.
газ
Той се счита за газ до това състояние на сгъстимата материя, в която молекулите са значително отделени и диспергирани, и когато те се разширяват, за да заемат обема на контейнера, където се съдържат.
Също така има няколко елемента, които са в газообразно състояние естествено и могат да се свързват с други вещества, за да образуват газови смеси.
Газовете могат да се преобразуват директно в течности чрез процеса на кондензация и в твърди вещества чрез необичайния процес на отлагане. В допълнение, те могат да бъдат загрявани до много високи температури или преминавани през силно електромагнитно поле, за да ги йонизират, превръщайки ги в плазма.
С оглед на неговата сложна природа и нестабилност в зависимост от условията на околната среда, свойствата на газовете могат да варират в зависимост от налягането и температурата, в които са, така че понякога работят с газове, като приемат, че са "идеални"..
Видове газове
Има три вида газове според тяхната структура и произход, които са описани по-долу:
Естествени елементи
Те се дефинират като всички тези елементи, които са в газообразно състояние в природата и при нормални условия, наблюдавани както на планетата Земя, така и на други планети..
В този случай като пример могат да се посочат кислород, водород, азот и благородни газове, както и хлор и флуор..
Естествени съединения
Те са газове, които се образуват в природата чрез биологични процеси и са направени от два или повече елемента. Обикновено те се образуват от водород, кислород и азот, въпреки че в много редки случаи те могат да се образуват и с благородни газове.
изкуствен
Дали тези газове, създадени от човека от естествени съединения, са разработени, за да отговорят на нуждите, които това има. Някои изкуствени газове като хлорофлуоровъглероди, анестезиологични агенти и стерилизатори могат да бъдат по-токсични или замърсители, отколкото се смяташе преди, така че съществуват разпоредби, които ограничават тяхното масово използване..
плазма
Това състояние на агрегиране на материята е описано за първи път през 20-те години и се характеризира с неговото несъществуване на земната повърхност.
Тя се появява само когато един неутрален газ е подложен на силно електромагнитно поле, образувайки вид йонизиран газ, който е силно проводим за електроенергията и който също е достатъчно различен от другите съществуващи агрегиращи състояния, за да може да се класифицира като състояние.
Материята в това състояние може да бъде деионизирана, за да бъде отново газ, но това е сложен процес, който изисква екстремни условия.
Предполага се, че плазмата представлява най-изобилното състояние на материята във Вселената; тези аргументи се основават на съществуването на така наречената "тъмна материя", предложена от квантовите физици да обяснят гравитационните явления в пространството.
Видове плазма
Има три вида плазма, които са класифицирани само по произход; това се случва дори в рамките на една и съща класификация, тъй като плазмите са много различни между тях и знанието не е достатъчно, за да знаят всичко.
изкуствен
Именно тази плазма, направена от човека, както и тези, които се намират в екрани, флуоресцентни лампи и неонови знаци, и в ракетни витла.
сухоземен
Това е плазмата, която се формира в някаква форма от Земята, като става ясно, че тя се среща главно в атмосферата или в други подобни среди и че не се среща на повърхността. Включва мълния, полярния вятър, йоносферата и магнитосферата.
пространство
Именно тази плазма, която се наблюдава в пространството, образува структури с различни размери, вариращи от няколко метра до огромни разширения на светлинни години.
Тази плазма се наблюдава в звездите (включително нашето Слънце), в слънчевия вятър, междузвездната и междугалактическата среда, в допълнение към междузвездните мъглявини..
Кондензат на Бозе-Айнщайн
Кондензатът Бозе-Айнщайн е сравнително нова концепция. Той произхожда от 1924 г., когато физиците Алберт Айнщайн и Сатиендра Нат Босе предричаха неговото съществуване по общ начин.
Това състояние на материята се описва като разреден газ от бозони - елементарни или съставни частици, които са свързани с носители на енергия - които са охладени до температури, близки до абсолютната нула (-273,15 К)..
При тези условия компонентните бозони на кондензата преминават в своето минимално квантово състояние, което ги кара да проявяват свойства на уникални и специфични микроскопични явления, които ги отделят от нормалните газове..
Молекулите на кондензата на В-Е показват свръхпроводимост; т.е. липсва електрическо съпротивление. Те могат също да показват характеристики на свръхфлуидност, което прави веществото нулев вискозитет, така че може да тече без загуба на кинетична енергия чрез триене.
Поради нестабилността и краткото съществуване на материята в това състояние, все още се изучават възможните употреби на тези видове съединения..
Ето защо, освен че се използват в проучвания, които се опитват да забавят скоростта на светлината, много приложения за този вид вещества не са постигнати. Има обаче индикации, че тя може да помогне на човечеството в голям брой бъдещи функции.
препратки
- Би Би Си. (Н.О.). Състояния на материята. Изтеглено от bbc.com
- Learning, L. (s.f.). Класификация на материята. Получено от courses.lumenlearning.com
- LiveScience. (Н.О.). Състояния на материята. Изтеглено от livescience.com
- University, P. (s.f.). Състояния на материята. Изтеглено от chem.purdue.edu
- Wikipedia. (Н.О.). Състояние на материята. Изтеглено от en.wikipedia.org