Artiklu dwar il-Fażijiet tal-materja (ibbażat fuq proprjetajiet mikroskopiċi)
Fil-ħajja ta’ kuljum, spiss niltaqgħu ma’ tliet fażijiet differenti tal-materja. Hemm sustanzi solidi (eż., ġebel, ħadid, eċċ.), likwidi (ilma, gażolina, eċċ.) u sustanzi gassużi (arja, eċċ.). It-tliet fażijiet ta’ dawn is-sustanzi jistgħu jiġu distinti abbażi tal-abbiltà tagħhom li jżommu l-forma u d-daqs tagħhom.
Is-solidi ġeneralment iżommu forma u volum fissi. Il-likwidu ma jżommx forma mwaħħla, iżda jaġġusta triqtu lejn il-kontenitur li jkun okkupat. Pereżempju, jekk inpoġġu l-ilma f’tazza, il-forma tinbidel bħal tazza. Jekk l-ilma jitpoġġa fil-banju, il-forma tinbidel bħal banju. Il-volum tal-likwidu tipikament dejjem ikun fiss. Tazza ilma jekk titpoġġa f’banju, l-ammont ta’ ilma jibqa’ fit-tazza. Il-forma tal-ilma tista’ tinbidel, iżda d-daqs qatt ma jvarja. Żomm f’moħħok li n-numru ta’ solidi u likwidi jista’ jinbidel jekk jingħata forza suffiċjenti.
Xi ngħidu dwar il-gass? Il-gass m’għandux forma u volum fissi. Il-forma u d-daqs tal-gass huma dejjem aġġustati għall-forma u d-daqs tal-kontenitur li jokkupa. Pereżempju, jekk inpoġġu l-gass f’tajer ta’ karozza, il-mod kif jinbidel il-gass huwa bħal tajer f’vettura. L-istess bil-volum. Meta jkun f’kisi, il-gass jinfirex biex jimla l-ispazju kollu tat-tajer. F’dan il-każ, in-numru ta’ gassijiet jinbidel bħall-volum tat-tajer. Jekk nonfħu bużżieqa (inpoġġu l-arja f’bużżieqa), il-forma u l-volum tal-arja jinbidlu, bħall-forma u l-volum tal-bużżieqa.
S'issa, iddistingwejna biss it-tliet forom ta' materja bbażati fuq il-proprjetajiet makroskopiċi tagħhom (proprjetajiet makroskopiċi = il-forma u d-daqs tas-sustanza). Naturalment, dan huwa bbażat fuq ir-riżultati tal-kejl u l-osservazzjonijiet tagħna ta' kuljum. Se naraw id-differenza bejn it-tliet forom ta' materja bbażati fuq il-proprjetajiet mikroskopiċi tagħhom. Kull sustanza tikkonsisti minn atomi jew molekuli. Meta ngħidu li blata hija stabbli, qatt ma nafu x'jiġri bl-atomi jew il-molekuli li jkunu ġewwa l-pedament sabiex il-ġebla ssir solida. L-istess bl-ilma. X'inhu ħażin bl-atomi jew il-molekuli li jiffurmaw għadajjar sabiex il-fażi tal-ilma tkun likwida, u l-atmosfera ma tkunx viżibbli.
Forom ta' sustanzi bbażati fuq proprjetajiet mikroskopiċi
Qabel ma niddiskutu d-differenzi bejn is-solidi, il-likwidi u s-sustanzi gassużi bbażati fuq il-karatteristiċi mikroskopiċi tagħhom, ejja nirrevedu oġġett. Pereżempju, il-ġebel. Jekk inħarsu sew lejn ir-ramel, se naraw li kull parti tal-ġebla teħel flimkien. Anke jekk tingħata daqqa ta’ sieq u tintefa’, il-forma u d-daqs tagħha qatt ma jinbidlu. Normalment, l-elementi kollha tal-blat dejjem ikunu f’unità waħda. Għaliex dan? Ejja naħsbu għal mument.
Ġewwa l-ġebla, hemm atomi jew molekuli. Issa immaġina blata. Ipprova immaġina li r-ramel huwa magħmul minn biċċiet żgħar. Għal aktar biċċiet, il-biċċiet tal-ġebla jsiru dejjem iżgħar. Immaġina atomi bħal ballun minimu. Minflok, il-molekuli jikkonsistu f'diversi blalen imwaħħlin flimkien.
Fil-blat, hemm tant molekuli jew atomi li huma minimi. Tista' timmaġina l-atomi f'ġebla?
Id-dijametru ta' atomu wieħed huwa madwar 10-10 m . Jekk timmaġina atomu bħal ballun, allura d-dijametru tal-ballun huwa ta' 10-10 metri . Minimu u ma jistax jidher bl-għajnejn... Immaġinabbli biss. Il-molekuli huma atomi li jeħlu flimkien, għalhekk id-daqs ta' molekula huwa aktar sinifikanti minn atomu. Iżda lanqas ma jista' jidher bl-għajnejn.
Jekk l-atomi jew il-molekuli mhumiex f'unità waħda, naturalment, kull parti tal-ġebla ma teħelx flimkien. Kull biċċa blat teħel flimkien sabiex il-forma tal-blat issir solida. Għaliex l-atomi jew il-molekuli ma jisseparawx?
Tabilħaqq, l-atomi jew il-molekuli qed jattiraw lil xulxin. Jekk l-atomi jew il-molekuli ma jinġibdux flimkien, naturalment, ikunu tellgħu kullimkien. Kull atomu jew molekula se tgħid addiju lil ħabib. Għalhekk, il-biċċiet tal-ġebel se jkunu mxerrda kullimkien. Il-partijiet tal-blat ukoll se jkunu mxerrda, u fl-aħħar ma nkunux nistgħu narawhom. Il-biċċiet tal-ġebel huma wkoll magħmula minn atomi jew molekuli. Id-daqs tal-atomi huwa żgħir ħafna, allura kieku kienu separati, naturalment, ma nkunux nistgħu narawhom... Imma r-realtà mhix hekk.
Il-ġebla tidher solida, kull parti tal-ġebla teħel flimkien. Għalhekk, nistgħu nikkonkludu li l-atomi jew il-molekuli li jiffurmaw oġġetti solidi jridu jattiraw lil xulxin.
Il-forza ta' attrazzjoni bejn l-atomi jew il-molekuli hija forza elettromanjetika. Il-preżenza ta' forzi attraenti tagħmel l-atomi jew il-molekuli qrib xulxin. Meta tkun trid taħbat ma' xulxin, l-elettroni fil-parti l-aktar 'il barra tal-atomu jew tal-molekula jirripellaw lil xulxin (repulsjoni elettrika). Id-distanza tagħmel l-atomi u l-molekuli jiċċaqalqu lura. Anke jekk l-atomi jew il-molekuli jiċċaqalqu lura, iżda minħabba li hemm attrazzjoni, jerġgħu jersqu lejn xulxin. L-atomi jew il-molekuli jiċċaqalqu 'l quddiem u lura (jivvibraw) filwaqt li jżommu distanza minima.
Id-differenza bejn solidi, likwidi, u gassijiet ibbażata fuq il-proprjetajiet mikroskopiċi attwali tinsab fis-saħħa u d-dgħufija tal-attrazzjoni bejn l-atomi jew il-molekuli tat-tliet sustanzi.
Solidu
Fis-solidi, il-forzi attraenti bejn l-atomi jew il-molekuli huma tant qawwija li l-atomi jew il-molekuli li jiffurmaw is-solidi dejjem ikunu f'pożizzjoni fissa. L-atomi jew il-molekuli fis-solidi jiċċaqalqu 'l quddiem u lura (jivvibraw), iżda xorta jivvibraw fl-istess post.
Is-saħħa tal-attrazzjoni bejn l-atomi jew il-molekuli ta’ dawn is-solidi hija r-raġuni għaliex il-forma u l-volum tas-solidu huma dejjem fissi. Anke jekk jintefgħu jew jintlaqtu, il-forma tal-ġebla jew tal-ħadid hija diffiċli biex tinbidel għax il-forza tal-attrazzjoni bejn l-atomi jew il-molekuli hija qawwija. Meta tpoġġi blat jew metall f’barmil jew f’banju, il-volum tal-blat jew tal-metall qatt ma jinbidel. Għalhekk, l-attrazzjoni qawwija bejn l-atomi jew il-molekuli li jiffurmaw dawn is-solidi ġġagħalhom jibqgħu f’unità waħda u l-forma tagħhom tidher solida.
Il-pożizzjoni tal-atomi jew tal-molekuli li jiffurmaw solidi hija bħall-immaġni (magħrufa wkoll bħala l-kannizzata tal-kristall). Din l-immaġni hija mkabbra. L-atomi jew il-molekuli huma ċkejkna.
Likwidu
Fil-likwidi, il-forza tal-attrazzjoni bejn l-atomi jew il-molekuli hija inqas qawwija, għalhekk huma kompletament liberi li jiċċaqalqu 'l quddiem u lura, u jikkoinċidu ma' xulxin. L-atomi jew il-molekuli li joħolqu l-likwidu jistgħu tabilħaqq jiċċaqalqu liberament, iżda ma jistgħux jgħidu addiju lil ħbiebhom. Il-kobor tal-attrazzjoni xorta jista' jżommhom milli jinfirxu.
Ir-raġuni, il-forma likwida tista' tinbidel, iżda l-volum dejjem ikun fiss. Meta npoġġu l-ilma f'tazza, il-forza ta' attrazzjoni bejn l-atomi jew il-molekuli mhijiex qawwija biżżejjed biex il-forma tal-ilma tinbidel bħal forma ta' tazza. Meta npoġġu l-ilma f'banju, il-forza inqas attraenti bejn l-atomi jew il-molekuli ġġiegħel lill-ilma jaġġusta l-forma tiegħu għall-forma tal-banju. Il-volum tal-likwidu dejjem ikun fiss għaliex il-forza ta' attrazzjoni bejn l-atomi jew il-molekuli xorta tista' żżommhom flimkien. L-atomi jew il-molekuli li joħolqu l-ilma mhumiex imxerrdin, għalhekk il-volum dejjem ikun fiss.
Il-pożizzjoni tal-atomu jew tal-molekula li tifforma l-likwidu, bħal fl-istampa (il-vleġġa turi d-direzzjoni tal-moviment).
Gass
Fis-sustanzi tal-gass, l-attrazzjoni bejn l-atomi jew il-molekuli hija dgħajfa. Jiċċaqalqu liberament għax m'hemm l-ebda rabta bejniethom. Attrazzjoni fraġli tagħmel l-atomi jew il-molekuli li jiffurmaw is-sustanza tal-gass imxerrdin ma' kullimkien. L-atomi li jiffurmaw is-sustanza tal-gass huma aktar ħielsa mill-atomi li jiffurmaw sustanzi solidi jew likwidi.
Il-pożizzjoni tal-atomi jew il-molekuli li jiffurmaw il-gass hija kif murija fil-figura.
Attrazzjoni fraġli hija r-raġuni għaliex il-forma u l-volum ta’ sustanza gassuża jistgħu jinbidlu, u għaliex l-għajn ma tistax tara l-arja. Id-daqs tal-atomi jew tal-molekuli huwa tant żgħir li jekk ikunu mxerrda kullimkien, allura ma nistgħux narawhom. Id-daqs tar-ramel jew taz-zokkor huwa ħafna akbar mill-atomi jew mill-molekuli tant li anke jekk ikunu mxerrda, il-qmuħ tar-ramel xorta jistgħu jidhru bl-għajnejn, għalkemm huwa kemmxejn delikat.
Sustanzi solidi jew likwidi jistgħu jidhru għax l-atomi jew il-molekuli mhumiex imxerrdin. L-ammont ta' attrazzjoni f'sustanzi solidi u gassużi xorta jista' jżommhom flimkien. Il-forza ta' attrazzjoni fuq is-sustanza tal-gass hija dgħajfa u għalhekk ma tistax iżżomm l-atomi jew il-molekuli flimkien. Din l-attrazzjoni żgħira hija wkoll ir-raġuni għaliex is-sustanzi tal-gass u likwidi jistgħu jiċċirkolaw.
