Artikel iwwer Phasen vun der Matière (baséiert op mikroskopesch Eegeschaften)
Am Alldag begéine mir dacks dräi verschidde Phasen vun der Matière. Et gëtt fest Substanzen (z.B. Steng, Eisen, asw.), Flëssegkeeten (Waasser, Benzin, asw.) a Gasstoffer (Loft, asw.). Déi dräi Phasen vun dëse Substanzen kënnen op Basis vun hirer Fäegkeet ënnerscheet ginn, hir Form a Gréisst ze behalen.
Feststoffer behalen normalerweis eng fix Form a Volumen. D'Flëssegkeet behält keng fest Form, mä passt sech un de Behälter un, deen agesat gëtt. Zum Beispill, wa mir Waasser an e Glas ginn, ännert sech d'Form wéi e Glas. Wann Waasser an d'Badewanne gëtt, ännert sech d'Form wéi eng Badewanne. De Volumen vun der Flëssegkeet ass typescherweis ëmmer fix. Wann e Glas Waasser an eng Badewanne gesat gëtt, bleift d'Quantitéit u Waasser am Glas. D'Form vum Waasser ka sech änneren, awer d'Gréisst variéiert ni. Denkt drun, datt d'Zuel vun de Feststoffer a Flëssegkeete sech änneren kann, wa genuch Kraaft drop ausübt gëtt.
A wat mam Gas? Gas huet keng fest Form a Volumen. D'Form a Gréisst vum Gas hänken ëmmer un d'Form a Gréisst vum Behälter un, an deem en ass. Zum Beispill, wa mir Gas an e Pneu vun engem Auto ginn, ännert sech d'Gas wéi an engem Pneu an engem Gefier. D'selwecht gëllt fir de Volumen. Wann et an enger Kartonskëscht ass, verbreet sech de Gas fir de ganze Pneuraum ze fëllen. An dësem Fall ännert sech d'Zuel vum Gas wéi de Pneuvolumen. Wa mir e Ballon opblosen (mir Loft an e Ballon ginn), ännert sech d'Form an de Volumen vun der Loft, wéi d'Form an de Volumen vum Ballon.
Bis elo hu mir déi dräi Forme vu Matière nëmmen op Basis vun hire makroskopeschen Eegeschafte ënnerscheed (makroskopesch Eegeschafte = d'Form a Gréisst vun der Substanz). Natierlech baséiert dat op de Resultater vun eise Miessungen an Observatiounen all Dag. Mir wäerten den Ënnerscheed tëscht den dräi Forme vu Matière op Basis vun hire mikroskopeschen Eegeschafte gesinn. All Substanz besteet aus Atomer oder Moleküllen. Wa mir soen, datt e Gestengs stabil ass, wësse mir ni, wat mat den Atomer oder Moleküllen geschitt, déi am Fundament sinn, sou datt de Steen fest gëtt. Och mat Waasser oder Waasser. Wat ass falsch mat Atomer oder Moleküllen, déi Weieren bilden, sou datt d'Phase vum Waasser flësseg ass, an d'Atmosphär net ze gesinn ass.
Substanzformen baséierend op mikroskopesche Eegeschaften
Ier mer d'Ënnerscheeder tëscht Feststoffer, Flëssegkeeten a Gasformen op Basis vun hire mikroskopesche Charakteristiken diskutéieren, loosst eis en Objet kucken. Zum Beispill Steng. Wa mir de Sand genau ukucken, gesi mir, datt all Deel vum Steen zesummehält. Och wann e getrëppelt a gehäit gëtt, ännert sech seng Form a Gréisst ni. Normalerweis sinn all Elementer vum Gestengs ëmmer an enger Eenheet. Firwat ass dat sou? Loosst eis e Moment nodenken.
Am Steen sinn Atomer oder Molekülle. Stellt Iech elo e Gestengs vir. Probéiert Iech virzestellen, datt de Sand aus klenge Stécker zesummegesat ass. Fir méi, ginn d'Stécker vu Steen ëmmer méi kleng. Stellt Iech Atomer wéi eng minimal Kugel vir. Amplaz bestinn d'Molekülle aus verschiddene Kugelen, déi zesummekleben.
Am Gestengs gëtt et sou vill Molekülen oder Atomer, déi minimal sinn. Kënnt Dir Iech d'Atomer an engem Steen virstellen?
Den Duerchmiesser vun engem Atom ass ongeféier 10 -10 m. Wann Dir Iech en Atom wéi eng Kugel virstellt, dann ass den Duerchmiesser vun der Kugel 10 -10 Meter. Minimal a kann net mat den Ae gesi ginn ... Nëmme virstellbar. Molekülle sinn Atomer, déi zesummekleben, dofir ass d'Gréisst vun engem Moleküll méi bedeitend wéi vun engem Atom. Awer si kënnen och net mat den Ae gesi ginn.
Wann Atomer oder Molekülle net an enger Eenheet sinn, pecht natierlech net all Deel vum Steen zesummen. All Stéck Gestengs pecht zesummen, sou datt d'Form vum Gestengs fest gëtt. Firwat trennen sech Atomer oder Molekülle net?
Tatsächlech zéien d'Atomer oder Molekülle sech géigesäiteg un. Wann d'Atomer oder d'Molekülle sech net zesummezéien, sinn se natierlech iwwerall geflunn. All Atom oder Moleküll seet sech vun engem Frënd verabschieden. Sou ginn d'Steenstécker iwwerall verstreet. D'Gestengsdeeler ginn och verstreet, a mir kënnen se schliisslech net méi gesinn. Steenstécker bestinn och aus Atomer oder Moleküllen. D'Gréisst vun den Atomer ass kleng, also wa se getrennt wieren, kéinte mir se natierlech net gesinn ... Awer d'Realitéit ass net sou.
De Steen gesäit massiv aus, all Deel vum Steen hält sech zesummen. Sou kënne mir schléissen, datt d'Atomer oder Molekülle, déi fest Objete bilden, sech géigesäiteg unzéien mussen.
D'Attraktiounskraaft tëscht Atomer oder Moleküle ass eng elektromagnetesch Kraaft. D'Präsenz vun Attraktiounskräften bréngt Atomer oder Moleküle méi no beieneen. Wann ee kollidéiere wëll, stoussen d'Elektronen am äussersten Deel vum Atom oder Molekül sech géigesäiteg of (elektresch Ofstoussung). Den Ofstand bréngt d'Atomer an d'Moleküle no hannen. Och wann d'Atomer oder d'Moleküle no hannen beweegen, awer well et eng Attraktioun gëtt, kommen se sech erëm no. D'Atomer oder d'Moleküle beweege sech hin an hier (vibréieren), wärend se e minimale Ofstand behalen.
Den Ënnerscheed tëscht Feststoffer, Flëssegkeeten a Gaser baséiert op den tatsächlechen mikroskopesche Eegeschafte läit an der Stäerkt a Schwächt vun der Attraktioun tëscht den Atomer oder Molekülle vun den dräi Substanzen.
staark
A Feststoffer sinn d'Attraktiounskräften tëscht Atomer oder Molekülle sou staark, datt d'Atomer oder Molekülle, déi Feststoffer bilden, ëmmer an enger fester Positioun sinn. Atomer oder Molekülle a Feststoffer beweege sech hin an hier (vibréieren), awer si vibréieren ëmmer nach op der selwechter Plaz.
D'Stäerkt vun der Attraktioun tëscht den Atomer oder Molekülle vun dëse Feststoffer ass de Grond, firwat d'Form an de Volumen vum Feststoff ëmmer fest sinn. Och wann een e geheien oder schloen, ass d'Form vum Steen oder Eisen schwéier ze änneren, well d'Attraktiounskraaft tëscht den Atomer oder Molekülle staark ass. Wann ee Steng oder Metall an en Eemer oder eng Badewanne leet, ännert sech de Volumen vum Gestengs oder Metall ni. Dofir suergt déi staark Attraktioun tëscht den Atomer oder Molekülle, aus deenen dës Feststoffer bestinn, dofir, datt se an enger Eenheet bleiwen an hir Form fest ausgesäit.
D'Positioun vun Atomer oder Moleküllen, déi Feststoffer bilden, ass wéi d'Bild (och bekannt als Kristallgitter). Dëst Bild ass vergréissert. Atomer oder Molekülle si kleng.
Liquid
A Flëssegkeeten ass d'Attraktiounskraaft tëscht Atomer oder Molekülle manner staark, sou datt se sech ganz fräi hin an hier beweege kënnen a sech géigesäiteg iwwerlappen. D'Atomer oder Molekülle, déi d'Flëssegkeet bilden, kënne sech zwar fräi beweegen, awer si kënnen hire Frënn net verabschieden. D'Gréisst vun der Attraktioun kann se ëmmer nach dovun ofhalen, ze verstreeten.
De Grond ass, datt d'Flëssegkeetsform sech änneren kann, awer de Volumen ass ëmmer fix. Wa mir Waasser an e Glas ginn, ass d'Attraktiounskraaft tëscht den Atomer oder de Molekülle net staark genuch, sou datt d'Form vum Waasser sech ännert wéi d'Form vun engem Glas. Wa mir Waasser an eng Badewanne ginn, bewierkt déi manner Attraktiounskraaft tëscht den Atomer oder de Molekülle, datt d'Waasser seng Form un d'Form vun der Badewanne upasst. De Volumen vun der Flëssegkeet ass ëmmer fix, well d'Attraktiounskraaft tëscht den Atomer oder de Molekülle se nach ëmmer zesummehale kann. D'Atomer oder Molekülle, déi d'Waasser bilden, sinn net verstreet, sou datt de Volumen ëmmer fix ass.
D'Positioun vum Atom oder Molekül, aus deem d'Flëssegkeet besteet, wéi an der Bild (de Pfeil weist d'Beweegungsrichtung).
Gas
A Gassubstanzen ass d'Attraktioun tëscht Atomer oder Molekülle schwaach. Si beweege sech fräi, well et keng Bindung tëscht hinne gëtt. Eng fragil Attraktioun mécht d'Atomer oder Molekülle, déi d'Gassubstanz bilden, iwwerall verstreet. D'Atomer, déi d'Gassubstanz bilden, si méi fräi wéi d'Atomer, déi fest oder flësseg Substanzen bilden.
D'Positioun vun den Atomer oder Molekülen, déi Gas bilden, ass wéi an der Figur gewisen.
Eng fragil Attraktioun ass de Grond, firwat d'Form a Volumen vun enger Gassubstanz sech änneren kënnen, a firwat d'A d'Loft net ka gesinn. D'Gréisst vun Atomer oder Molekülle ass sou kleng, datt wa se iwwerall verstreet sinn, mir se net kënne gesinn. D'Gréisst vu Sand oder Zocker ass vill méi grouss wéi Atomer oder Molekülle, sou datt och wa se verstreet sinn, d'Sandkären ëmmer nach mat den Ae gesi kënne ginn, och wann et e bëssen kniffleg ass.
Fest oder flësseg Substanzen kënne gesi ginn, well d'Atomer oder Molekülle net verstreet sinn. D'Attraktiounskraaft a festen a gasfërmegen Substanzen kann se ëmmer nach zesummenhalen. D'Attraktiounskraaft op déi gasfërmeg Substanz ass schwaach, sou datt se net fäeg ass, Atomer oder Molekülle zesummen ze halen. Dës kleng Attraktioun ass och de Grond, firwat gasfërmeg a flësseg Substanzen fléisse kënnen.
