5 држава материјалне агрегације



Тхе стања агрегације материје оне су повезане са чињеницом да она може постојати у различитим стањима, у зависности од густине коју показују молекули који је чине. Наука о физици је она која је одговорна за проучавање природе и својстава материје и енергије у универзуму.

Концепт материје дефинисан је као све оно што чини универзум (атоми, молекули и јони), који формира све постојеће физичке структуре. Традиционална научна истраживања дала су завршена стања агрегације материје као она која су позната у три: чврста, течна или гасовита..

Међутим, постоје још две фазе које су недавно утврђене, које их класификују као такве и додају их у три оригинална стања (тзв. Плазма и Босе-Ајнштајн кондензат)..

Оне представљају ретке облике материје од традиционалних, али под правим условима показују да су својствене и довољно јединствене особине класификоване као агрегатна стања.

Индек

  • 1 Стања агрегације материје
    • 1.1 Чврсто
    • 1.2 Ликуид
    • 1.3 Гас
    • 1.4 Плазма
    • 1.5 Босе-Еинстеин Кондензат
  • 2 Референце

Стања агрегације материје

Солид

Када говоримо о материји у чврстом стању, она се може дефинисати као она у којој се молекули који га састављају уједињују у компактну форму, дозвољавајући врло мало простора између њих и обезбеђујући ригидни карактер структури исте..

На тај начин, материјали у овом агрегатном стању не тече слободно (као што су течности) или се простиру волуметријски (као што су гасови) и, за потребе различитих примена, сматрају се некомпресибилним супстанцама.

Поред тога, они могу имати кристалне структуре, које су организоване уредно и регуларно или у нередовитом и неправилном облику, као што су аморфне структуре.

У том смислу, чврсте материје нису нужно хомогене у својој структури, јер су у стању да пронађу оне које су хемијски хетерогене. Они имају способност да директно пређу у течно стање у процесу фузије, као и да прелазе у гасовито сублимацијом.

Врсте чврсте материје

Чврсти материјали су подијељени у низ класификација:

Метали: то су јаке и густе чврсте материје које су поред тога одлични проводници електричне енергије (својим слободним електронима) и топлоте (топлотном проводљивошћу). Они чине велики део периодног система елемената и могу се спојити са другим металом или не-металним легурама. Према дотичном металу они се могу наћи природно или умјетно произведени.

Минералс

Да ли су оне чврсте материје које се природно формирају кроз геолошке процесе који се одвијају под високим притиском.

Минерали се на тај начин каталогизирају својом кристалном структуром са једнаким својствима и веома се разликују по типу према материјалу о којем говоре и њиховом поријеклу. Овај тип чврсте материје се врло често налази широм планете Земље.

Керамика

То су чврсте материје које се стварају од неорганских и неметалних супстанци, типично применом топлоте, и које имају кристалне или полукристалне структуре..

Посебност ове врсте материјала је да може распршити високе температуре, ударце и чврстоћу, што га чини одличном компонентом за напредне аеронаутичке, електронске и чак војне технологије..

Органиц солидс

То су оне чврсте материје које су састављене углавном од елемената угљеника и водоника, а такође могу да поседују молекуле азота, кисеоника, фосфора, сумпора или халогена у својој структури..

Ове супстанце знатно варирају, посматрајући материјале у распону од природних и вештачких полимера до парафинских воскова који потичу од угљоводоника.

Композитни материјали

Јесу ли они релативно модерни материјали који су развијени спајањем два или више чврстих материја, стварајући нову супстанцу са карактеристикама сваке њене компоненте, користећи предности ових својстава за материјал који је супериорнији од оригинала. Примери за то су армирани бетон и композитно дрво.

Семицондуцторс

Названи су по својој отпорности и електричној проводљивости, што их ставља између металних проводника и неметалних индуктора. Често се користе у области модерне електронике и акумулирају соларну енергију.

Наноматеријали

Оне су чврсте од микроскопских димензија, што генерише да они представљају својства различита од њихове верзије веће величине. Они проналазе примену у специјализованим областима науке и технологије, као што је у области складиштења енергије.

Биоматеријали

То су природни и биолошки материјали са сложеним и јединственим карактеристикама, различити од свих других чврстих материја због њиховог поријекла који се дају кроз милијуне година еволуције. Састоје се од различитих органских елемената, и могу се формирати и реформисати у складу са својственим карактеристикама које поседују.

Ликуид

Назива се течност тој материји која је у скоро некомпресибилном стању, која заузима волумен контејнера у којем се налази.

За разлику од чврстих материја, течности се слободно крећу кроз површину на којој се налазе, али се не шире волуметријски као гасови; због тога они одржавају практично константну густину. Они такође имају способност да влаже или влаже површине које додирују због површинске напетости.

Течности регулишу својства позната као вискозност, која мери отпорност исте на деформацију резањем или кретањем..

Према свом понашању у погледу вискозности и деформације, течности се могу сврстати у Невтонове и не-Невтонске течности, иако се овај чланак неће детаљно разматрати..

Важно је напоменути да постоје само два елемента који су у овом агрегационом стању под нормалним условима: бром и жива, цезијум, галијум, францијум и рубидијум такође могу лако да дођу до течног стања под одговарајућим условима..

Они могу да пређу у чврсто стање процесом очвршћавања, као и да се претворе у гасове кључањем.

Врсте течности

Према својој структури, течности се деле на пет типова:

Солвентс

Представљајући све те заједничке и неуобичајене течности са само једном врстом молекула у њиховој структури, растварачи су оне супстанце које се користе за растварање чврстих супстанци и других течности у њима, за формирање нових врста течности..

Решења

Да ли су течности у облику хомогене смеше, које су настале спајањем растворене материје и растварача, раствор може бити чврста или друга течна.

Емулзије

Они су представљени као течности које су настале мешавином две типично немешљиве течности. Они се посматрају као течност у унутрашњости друге у облику куглица, и могу се наћи у В / О (вода у уљу) или О / В (уље у води), у зависности од њихове структуре..

Суспензије

Суспензије су течности у којима су чврсте честице суспендоване у растварачу. Оне се могу формирати у природи, али су чешће уочене у области фармацеутских производа.

Аеросоли

Они се формирају када се гас пропушта кроз течност и први се распрши у другом. Ове супстанце су текућег карактера са гасовитим молекулима и могу се раздвојити са повећањем температуре.

Гас

Сматра се гасом до тог стања компресибилне материје, у којој су молекули знатно одвојени и распршени, и где се они проширују да заузму запремину контејнера где се налазе.

Такође, постоји неколико елемената који су природно у гасовитом стању и могу се везати за друге супстанце у облику гасних смеша.

Гасови се могу конвертовати директно у течности процесом кондензације, ау чврсте материје необичним процесом таложења. Поред тога, могу се загрејати до врло високих температура или проћи кроз јак електромагнетно поље да би их ионизовали, претварајући их у плазму..

С обзиром на његову компликовану природу и нестабилност у складу са условима околине, својства гасова могу варирати у зависности од притиска и температуре у којој се налазе, па понекад раде са гасовима под претпоставком да су "идеални"..

Врсте гасова

Постоје три типа гасова према њиховој структури и пореклу, који су описани у наставку:

Натурал елементалс

Они су дефинисани као сви они елементи који су у гасовитом стању у природи и под нормалним условима, посматрани на планети Земљи као и на другим планетама..

У овом случају, као пример могу се навести кисеоник, водоник, азот и племенити гасови, као и хлор и флуор..

Природна једињења

То су гасови који се у природи формирају биолошким процесима и направљени су од два или више елемената. Обично их формирају водоник, кисеоник и азот, мада се у врло ријетким случајевима могу формирати и племенити гасови.

Артифициал

Јесу ли они гасови које је човек створио од природних једињења, развијени да задовоље потребе које то има. Одређени вештачки гасови као што су хлорофлуороугљеници, средства за анестезију и стерилизатори могу бити токсичнији или загађивачи него што се раније мислило, тако да постоје прописи који ограничавају њихову масовну употребу..

Плазма

Ово стање агрегације материје је први пут описано 1920-их и карактерише га непостојање на површини Земље.

Изгледа само када неутрална гаса подлеже прилично јаког електромагнетног поља, формирајући неку врсту јонизујућег гаса који је веома погодује електричне енергије, а такође је довољно разликује од других постојећих агрегатна стања да би се оправдало своју класификацију као држава.

Материја у овом стању може се поново деионизовати да буде гас, али то је сложен процес који захтева екстремне услове.

Претпоставља се да плазма представља најобимније стање материје у универзуму; ови аргументи се заснивају на постојању такозване "тамне материје", предложене од стране квантних физичара да објасне гравитационе феномене у простору.

Врсте плазме

Постоје три типа плазме, који су класификовани само по свом пореклу; ово се дешава чак и унутар исте класификације, јер су плазме веома различите између њих и знајући да једна није довољна за све.

Артифициал

То је плазма коју је направио човек, као и оне пронађене у екранима, флуоресцентним лампама и неонским рекламама, као иу ракетним пропелерима.

Земаљско

Је плазма која се формира на један или други начин, од стране земље, јасно да се јавља првенствено у атмосфери или другим сличним окружењима и не јављају на површини. Укључује муње, поларни ветар, јоносферу и магнетосферу.

Спаце

То је плазма која се посматра у простору, формирајући структуре различитих величина, које варирају од неколико метара до огромних продужетака светлосних година.

Ова плазма се посматра у звездама (укључујући и наше Сунце), у соларном ветру, у међузвезданој и међугалактичној средини, поред међузвезданих маглина..

Кондензат Босе-Ајнштајна

Бозе-Ајнштајнов кондензат је релативно нов концепт. Настао је 1924. године, када су физичари Алберт Еинстеин и Сатиендра Натх Босе генерално предвидели његово постојање..

Ово стање материје је описано као разређени гас бозона - елементарних или сложених честица које су повезане са носиоцима енергије - које су охлађене на температуре врло близу апсолутне нуле (-273,15 К).

У овим условима, компонентни бозони кондензата прелазе у своје минимално квантно стање, изазивајући својства јединствених и посебних микроскопских појава које их раздвајају од нормалних гасова..

Молекули кондензата Б-Е показују карактеристике суправодљивости; то јест, постоји одсуство електричног отпора. Они такође могу показати карактеристике суперфлуидност, што супстанца има нулту вискозитет тако да може да тече без губитка кинетичке енергије услед трења.

Због нестабилности и кратког постојања материје у овом стању, могуће су и даље коришћене ове врсте једињења..

Због тога, поред тога што се користе у студијама које су покушале да успоре брзину светлости, многе апликације за ову врсту супстанце нису постигнуте. Међутим, постоје индиције да може помоћи човјечанству у великом броју будућих функција.

Референце

  1. ББЦ (с.ф.). Државе материје. Преузето са ббц.цом
  2. Леарнинг, Л. (с.ф.). Класификација материје. Добављено из цоурсес.луменлеарнинг.цом
  3. ЛивеСциенце (с.ф.). Државе материје. Добављено из ливесциенце.цом
  4. Университи, П. (с.ф.). Државе материје. Преузето са цхем.пурдуе.еду
  5. Википедиа. (с.ф.). Стате оф Маттер. Преузето са ен.википедиа.орг