Dažreiz to sauc par matērijas ceturto stāvokli, plazma sastāv no jonizētas gāzes, kur viens vai vairāki elektroni nav saistīti ar molekulu vai atomu. Jūs nekad nevarat novērot šādu eksotisku vielu, bet katru dienu sastopaties ar cietām vielām, šķidrumiem un gāzēm. Daudzi faktori ietekmē to, kurš no šiem stāvokļiem pastāv.
Starpmolekulārie spēki darbā
Atomi, matērijas pamatelementi, apvienojas, izveidojot tādas molekulas kā ūdens. Starpmolekulārie spēki (SVF) starp molekulām palīdz noteikt vielas fāzi. Ja SVF ir vājš, viela parasti ir gāze, ja atmosfēras spiediens ir 1 atm (standarta atmosfēras spiediena vienība) un temperatūra ir 25 grādi pēc Celsija (77 Fārenheita). Un otrādi, ja SVF ir spēcīgs, viela, iespējams, būs cieta tajā pašā spiedienā un temperatūrā.
Cietās vielas, šķidrumi, gāzes un daļiņas
Dažādas matērijas fāzes izturas unikāli. Cietā viela starp daļiņām ir lielāka nekā to kustības enerģija - arī daļiņas ir tuvu. Šķidrumos esošās daļiņas ir tuvu, bet to kustības un pievilcības enerģija ir aptuveni vienāda. Visbeidzot, gāzes daļiņas atrodas tālu viena no otras, un to pievilkšanas enerģija ir mazāka nekā to kustības enerģija.
Fāžu pārejas
Temperatūra, spiediens un vielas sastāvs ietekmē to, kā tā maina fāzes. Fāžu diagramma parāda fāzes, kuras dažādas vielas uzņem dažādās temperatūrās un spiedienos. Fāzu izmaiņu veidi ir tvaicēšana, kondensācija, sublimācija, nogulsnēšanās, sasaldēšana un kušana. Iztvaicēšana notiek, kad šķidrums pārvēršas par gāzi, savukārt kondensācija apraksta procesu, kurā gāze atkal pārvēršas par šķidrumu. Kad ūdens iztvaiko, notiek iztvaikošana, un kondensējoties ūdens tvaiki var atgriezties šķidrā stāvoklī. Dažas vielas, piemēram, cietais oglekļa dioksīds (sausais ledus), no cietā stāvokļa var pāriet tieši gāzes stāvoklī - zinātnieki to sauc par sublimāciju. Nogulsnēšanās ir pretējs process - gāze apiet šķidro stāvokli un pārvēršas par cietu. Sasaldēšana mainās no šķidruma uz cietu, un kušana mainās no cieta uz šķidrumu.
Fāžu atšķirības
Vārot, viela var pāriet no šķidruma uz gāzi, sasaldējot, no šķidruma uz cietu un kausējot no cietas. Ledus, šķidrs ūdens un ūdens tvaiki var sastāvēt no vienām un tām pašām molekulām, taču tās atšķiras vairākos svarīgos veidos. Piemēram, ir grūti saspiest cietu vai šķidrumu lielā mērā, bet jūs varat viegli saspiest gāzi. Šķidrumi un gāzes iegūst to trauku formu, bet cietās ne. Gāzēm ir papildu spēja paplašināties, ja tās pieņem konteinera formu un atbilst konteinera tilpumam.