Kjemi: The States of Matter

May 21  by Eliza

Se rundt deg. Alle ting som du ser - stolen, vannet du drikker - er saken. Saken er den vesentlig del av universet. Det er noe som har masse og opptar plass. Materie kan eksistere i en av tre tilstander: fast, flytende og gass.

Solids

makroskopisk nivå, hvilket nivå du direkte observere med sansene, en solid har en bestemt form og har en bestemt volum. Tenk på en isbit i et glass - det er en solid. Du kan enkelt veie isbit og måle volumet. På mikroskopisk nivå (hvor elementene er så liten at folk ikke kan direkte observere dem), partiklene som utgjør isen er svært nær hverandre og er ikke bevege seg rundt veldig mye (se figur 1-a).

Grunnen til partiklene som utgjør is (også kjent som vannmolekyler) er nær hverandre og har liten bevegelse er fordi, i mange faste partiklene trekkes inn i en stiv, organisert struktur av repeterende mønstre kalt et krystallgitter. Partiklene som finnes i krystallgitteret er fortsatt i bevegelse, men knapt - det er mer av en svak vibrasjon. Avhengig av partiklene, kan dette krystallgitter være av forskjellige former.

Kjemi: The States of Matter

Figur 1: Solid, væske og gassform tilstander av materie.

Væsker

Når en isbit smelter, blir det en væske. I motsetning til faste stoffer, væsker ikke har noen bestemt form, men de har en bestemt volum, på samme måte som faste stoffer gjør. For eksempel, har en kopp vann i et høyt tynn glass en annen form enn en kopp vann i en pai pan, men i begge tilfeller er volumet av vann i samme - en kopp. Hvorfor? Partiklene i væsker er mye lenger fra hverandre enn partiklene i faststoffer, og de er også beveger seg rundt mye mer (se figur 1-b.). Selv om partiklene er lengre fra hverandre enn i væsker i faste stoffer, kan enkelte partikler i væsker fremdeles være i nærheten av hverandre, klumpet seg sammen i små grupper. Fordi partiklene er lenger fra hverandre i væsker, de tiltrekkende kreftene mellom dem er ikke så sterke som de er i faste stoffer - noe som er grunnen til at væske ikke har en bestemt form. Men disse attraktive kreftene er sterke nok til å holde stoffet innesperret i en stor masse - en væske - i stedet for å gå over alt.

Gasser

Hvis du varmer vann, kan du konvertere den til damp, gassform av vann. En gass ikke har noen bestemt form, og ingen bestemt volum. I en gass, partikler er mye lenger fra hverandre enn de er i faste stoffer eller væsker (se figur 1-c), og de er bevegelige relativt uavhengige av hverandre. På grunn av avstanden mellom partiklene og den uavhengige bevegelse av hver av dem, ekspanderer gassen for å fylle det område som inneholder det (og således har det ingen bestemt form).