Понякога наричана четвърто състояние на материята, плазмата се състои от йонизиран газ, при който един или повече електрони не са свързани с молекула или атом. Може никога да не наблюдавате такова екзотично вещество, но ежедневно срещате твърди вещества, течности и газове. Много фактори влияят върху това в коя от тези състояния съществува материята.
Междумолекулни сили в действие
Атомите, основните градивни елементи на материята, се комбинират, за да създадат молекули като водата. Междумолекулните сили (IMF) между молекулите помагат да се определи фазата на веществото. Когато МВФ е слаб, веществото обикновено е газ, когато атмосферното налягане е 1 атм (единица стандартно атмосферно налягане) и температурата е 25 градуса по Целзий (77 Фаренхайт). Обратно, веществото вероятно ще бъде твърдо вещество при същото налягане и температура, когато МВФ е силен.
Твърди вещества, течности, газове и частици
Различните фази на материята се държат по уникален начин. В едно твърдо вещество привличането между частиците е по-голямо от енергията им на движение - частиците също са близо. Частиците в течностите са близки, но енергията им на движение и привличане са приблизително еднакви. И накрая, газовите частици са далеч една от друга и тяхната енергия на привличане е по-малка от енергията им на движение.
Фазови преходи
Температурата, налягането и съставът на веществото влияят върху начина, по който то променя фазите. Фазова диаграма показва фазите, които различните вещества приемат при различни температури и налягания. Изпаряването, кондензацията, сублимацията, отлагането, замразяването и топенето са някои от начините за настъпване на фазовите промени. Изпаряването се случва, когато течността се превърне в газ, докато кондензацията описва процеса, при който газът се превръща обратно в течност. Когато водата се изпари, настъпва изпаряване и водната пара може да се върне в течно състояние чрез кондензация. Някои вещества, като твърд въглероден диоксид (сух лед), могат да преминат директно от твърдото състояние в газовото състояние - учените наричат това сублимация. Отлагането е обратният процес - газът заобикаля течното състояние и се превръща в твърдо вещество. Замразяването преминава от течност в твърдо състояние, а топенето се променя от твърдо състояние в течност.
Фазови разлики
Веществото може да премине от течност към газ чрез кипене, от течност към твърдо чрез замразяване и от твърдо към течност чрез топене. Ледът, течната вода и водните пари могат да се състоят от едни и същи молекули, но те се различават по няколко важни начина. Например, трудно е да компресирате твърдо вещество или течност до голяма степен, но лесно можете да компресирате газ. Течностите и газовете приемат формата на своите контейнери, но твърдите не. Газовете имат допълнителна способност да се разширяват, когато приемат формата на контейнера и съответстват на обема на контейнера.