Plazma, ktorá sa niekedy nazýva štvrtý stav hmoty, pozostáva z ionizovaného plynu, pričom jeden alebo viac elektrónov nie je viazaných na molekulu alebo atóm. Možno nebudete nikdy pozorovať takúto exotickú látku, ale denne sa stretávate s pevnými látkami, tekutinami a plynmi. Mnoho faktorov ovplyvňuje, v ktorom z týchto stavov hmota existuje.
Medzimolekulové sily v práci
Atómy, základné stavebné kamene hmoty, sa kombinujú a vytvárajú molekuly, ako je voda. Medzimolekulové sily (IMF) medzi molekulami pomáhajú určiť fázu látky. Keď je IMF slabý, látkou je zvyčajne plyn, keď je atmosférický tlak 1 atm (jednotka štandardného atmosférického tlaku) a teplota je 25 stupňov Celzia (77 Fahrenheita). Naopak, pri silnom MMF bude pravdepodobne tou látkou tuhá látka pri rovnakom tlaku a teplote.
Tuhé látky, kvapaliny, plyny a častice
Rôzne fázy hmoty sa správajú jedinečným spôsobom. V tuhej látke je príťažlivosť medzi časticami väčšia ako ich energia pohybu - častice sú tiež blízko. Častice v tekutinách sú si blízke, ale ich energia pohybu a príťažlivosti sú približne rovnaké. Nakoniec sú častice plynu ďaleko od seba a ich energia príťažlivosti je menšia ako energia pohybu.
Fázové prechody
Teplota, tlak a zloženie látky ovplyvňujú spôsob, akým mení fázy. Fázový diagram zobrazuje fázy, ktoré rôzne látky preberajú pri rôznych teplotách a tlakoch. Odparovanie, kondenzácia, sublimácia, usadzovanie, mrazenie a topenie sú niektoré zo spôsobov, ako dochádza k fázovým zmenám. K odparovaniu dochádza, keď sa kvapalina zmení na plyn, zatiaľ čo kondenzácia popisuje proces, pri ktorom sa plyn premení späť na kvapalinu. Keď sa voda odparí, dôjde k odpareniu a vodná para sa môže kondenzáciou vrátiť do tekutého stavu. Niektoré látky, napríklad tuhý oxid uhličitý (suchý ľad), môžu prechádzať priamo z pevného skupenstva do plynného skupenstva - vedci to nazývajú sublimácia. Depozícia je opačný proces - plyn obchádza kvapalné skupenstvo a mení sa na tuhú látku. Zmrazovanie sa mení z kvapalnej na pevnú látku a topenie sa mení z pevnej látky na kvapalnú.
Fázové rozdiely
Látka môže prejsť z kvapaliny na plyn varom, z kvapaliny na pevnú látku zmrazením a z pevnej látky na kvapalinu roztavením. Ľad, kvapalná voda a vodná para môžu pozostávať z rovnakých molekúl, líšia sa však niekoľkými dôležitými spôsobmi. Napríklad je ťažké vo veľkej miere stlačiť pevnú látku alebo kvapalinu, ale ľahko môžete stlačiť aj plyn. Kvapaliny a plyny nadobúdajú tvar svojich nádob, tuhé látky však nie. Plyny majú ďalšiu schopnosť expandovať, keď predpokladajú tvar nádoby a zodpovedajú objemu nádoby.