Maddeler katı, sıvı ve gaz formdadır. Bu formların her biri maddenin bir evresi olarak bilinir. Bir maddenin parçacıkları, fazlarının her birinde çok farklı davranır. Bir madde, faz geçişi olarak bilinen şeyle bir fazdan diğerine geçebilir. Bu faz geçişleri esas olarak sıcaklık değişimlerinin sonucudur.
Katı
Bir malzeme katı fazdayken, moleküller birbirine sıkıca bağlanır. Bir katının şekli ve hacmi genellikle sabittir. Parçacıkları birbirine çeken kuvvetler özellikle katılarda güçlüdür ve belirli konumlarda onları birbirine yakın tutar. Bu, bir katının parçalanmasını veya sıkıştırılmasını önlemeye yardımcı olur. Katı malzemenin yoğunluğu düşük sıcaklıklarda artar. Sıcaklık ne kadar soğuk olursa, parçacıkların titreşimleri o kadar zayıf olur ve onları daha da sıkı bir şekilde bir araya getirir. Katılar, geometrik desenlerde sıkıca düzenlenmiş parçacıklarla kristalli olarak sınıflandırılabilir veya amorf katılar olarak sınıflandırılabilir. Kil gibi amorf katılardaki kristaller, malzemenin şeklinin değiştirilmesine izin vererek daha gevşek ve rastgele düzenlenir.
Sıvı
•••Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images
Sıvı fazda, bir maddeyi oluşturan parçacıklar daha fazla hareket özgürlüğüne sahiptir. Bu hareket, termal enerji kazanan partiküller aracılığıyla sağlanır. Bir sıvının şekli, bulunduğu kabın şekline göre belirlenir. Bir sıvıdaki tanecikler bir katıdakiler kadar sıkı bir şekilde birbirine bağlı olmasa da sıvı maddeler sıkıştırılamaz. Sıvı parçacıklar, katı parçacıklardan daha enerjiktir ve hareket edebilir, ancak diğer parçacıklardan yalnızca belirli bir mesafe içinde. Hala onları gevşek bir şekilde bir arada tutan bir çekim gücü var. Bir sıvıda tanecikler birbirinden daha uzakta olduğundan, bir maddenin sıvı fazındaki hacmi, katı fazdaki hacminden daha büyüktür.
Gaz
•••YuriyS/iStock/Getty Images
Bir gazın şekli ve hacmi, bulunduğu kabın şekli ve hacmi ile belirlenir. Bununla birlikte, katıdan farklı olarak, kabının kapağı yoksa gaz kaçar. Bir gazdaki parçacıkların büyük bir hareket özgürlüğü vardır ve düzenli bir düzenlemeleri yoktur. Bunun nedeni, bu parçacıkları birbirine çeken kuvvetlerin gaz fazında zayıf olması veya hiç olmamasıdır. Gaz parçacıklarının büyük bir kinetik enerjisi vardır ve bu enerji parçacıklar hareket ederken ve birbirlerine çarparken sürekli olarak aralarında geçer.
Geçiş
•••mbudley/iStock/Getty Images
Faz geçişleri, atmosferik basınçtan da etkilenmelerine rağmen, sıcaklıktaki değişiklikler nedeniyle gerçekleşir. Bir katı, erime noktasına kadar ısıtıldığında sıvı hale gelir; burada ısı, parçacıklara yapılarını gevşetecek ve sıvı hale gelecek kadar enerji verir. Kaynama noktasında ısı, bir sıvıdaki parçacıklara sıvının yüzeyindekilerin yapıdan kaçmaları ve buharlaşarak gaz olarak havaya hareket etmeleri için yeterli enerji verir. Düşük atmosferik basınç, sıvıların daha düşük bir sıcaklıkta kaynamasını sağlar. Gazın sıvı hale gelmesi için parçacıkların enerji kaybedip yoğunlaşmasına yetecek kadar soğuması gerekir; sıvı bir formu tutacak kadar sıkı bağlar oluşturur. Bir sıvının katı hale gelmesi için, parçacıkların çok az enerjiye sahip olması ve çok sıkı bağlarla birbirine çekilmesi için donması gerekir.