Uneori numită a patra stare a materiei, plasma constă din gaz ionizat în care unul sau mai mulți electroni nu sunt legați de o moleculă sau atom. Este posibil să nu observați niciodată o astfel de substanță exotică, dar întâlniți zilnic solide, lichide și gaze. Mulți factori afectează în care dintre aceste stări există materia.
Forțele intermoleculare la locul de muncă
Atomii, elementele de bază ale materiei, se combină pentru a crea molecule precum apa. Forțele intermoleculare (FMI) dintre molecule ajută la determinarea fazei unei substanțe. Când FMI este slab, o substanță este de obicei un gaz atunci când presiunea atmosferică este de 1 atm (o unitate de presiune atmosferică standard) și temperatura este de 25 grade Celsius (77 Fahrenheit). În schimb, substanța va fi probabil un solid la aceeași presiune și temperatură atunci când FMI este puternic.
Substanțe solide, lichide, gaze și particule
Diferite faze ale materiei se comportă în moduri unice. Într-un solid, atracția dintre particule este mai mare decât energia lor de mișcare - particulele sunt, de asemenea, apropiate. Particulele din lichide sunt apropiate, dar energia lor de mișcare și atracție sunt aproximativ aceleași. În cele din urmă, particulele de gaz sunt la distanță și energia lor de atracție este mai mică decât energia lor de mișcare.
Tranziții de fază
Temperatura, presiunea și compoziția unei substanțe afectează modul în care schimbă fazele. O diagramă de fază arată fazele pe care diferite substanțe le asumă la diferite temperaturi și presiuni. Vaporizarea, condensarea, sublimarea, depunerea, înghețarea și topirea sunt câteva dintre modalitățile în care apar modificările de fază. Vaporizarea se întâmplă atunci când lichidul se transformă în gaz, în timp ce condensul descrie procesul în care gazul se transformă din nou în lichid. Când apa se evaporă, are loc vaporizarea, iar vaporii de apă pot reveni în stare lichidă prin condensare. Unele substanțe, cum ar fi dioxidul de carbon solid (gheața uscată) pot trece direct din starea solidă în starea gazului - oamenii de știință numesc această sublimare. Depunerea este procesul opus - un gaz ocolește starea lichidă și se transformă într-un solid. Congelarea se schimbă de la lichid la solid, iar topirea se schimbă de la solid la lichid.
Diferențe de fază
O substanță poate trece de la lichid la gaz prin fierbere, de la lichid la solid prin congelare și de la solid la lichid prin topire. Gheața, apa lichidă și vaporii de apă pot consta din aceleași molecule, dar diferă în mai multe moduri importante. De exemplu, este dificil să comprimați un solid sau un lichid într-o măsură mare, dar puteți comprima cu ușurință un gaz. Lichidele și gazele își asumă forma recipientelor, dar solidele nu. Gazele au o capacitate suplimentară de extindere atunci când își asumă forma unui container și se potrivesc cu volumul acestuia.