Artikulo tungkol sa mga Yugto ng materya (batay sa mga mikroskopikong katangian)
Sa pang-araw-araw na buhay, madalas tayong makakatagpo ng tatlong magkakaibang yugto ng materya. May mga solidong sangkap (hal., bato, bakal, atbp.), mga likido (tubig, gasolina, atbp.) at mga gas na sangkap (hangin, atbp.). Ang tatlong-yugto ng mga sangkap na ito ay maaaring makilala batay sa kanilang kakayahang mapanatili ang kanilang hugis at laki.
Karaniwang pinapanatili ng mga solid ang isang nakapirming hugis at volume. Ang likido ay hindi nagpapanatili ng isang nakadikit na anyo, ngunit inaayos nito ang paraan nito sa lalagyan na nakalagay. Halimbawa, kung maglalagay tayo ng tubig sa isang baso, ang hugis ay nagbabago tulad ng isang baso. Kung ang tubig ay ilalagay sa bathtub, ang hugis ay nagbabago tulad ng isang bathtub. Ang volume ng likido ay karaniwang palaging nakapirming. Kung ang isang baso ng tubig ay ilalagay sa isang bathtub, ang dami ng tubig ay nananatili sa isang baso. Ang hugis ng tubig ay maaaring magbago, ngunit ang laki ay hindi kailanman nagbabago. Tandaan na ang bilang ng mga solid at likido ay maaaring magbago kung bibigyan ng sapat na puwersa.
Kumusta naman ang gas? Ang gas ay walang takdang hugis at volume. Ang hugis at laki ng gas ay laging naaayon sa hugis at laki ng lalagyan na kinaroroonan nito. Halimbawa, kung lalagyan natin ng gas ang gulong ng kotse, ang paraan ng pagbabago ng gas ay parang gulong ng sasakyan. Gayundin sa volume. Kapag nasa loob ng casing, kumakalat ang gas upang punuin ang buong espasyo ng gulong. Sa kasong ito, ang bilang ng gas ay nagbabago tulad ng volume ng gulong. Kung hihipan natin ang isang lobo (maglalagay tayo ng hangin sa isang lobo), ang hugis at volume ng hangin ay magbabago, tulad ng hugis at volume ng lobo.
Sa ngayon, tatlong anyo lamang ng materya ang ating napag-iba batay sa kanilang makroskopikong katangian (makroskopikong katangian = ang hugis at laki ng sustansya). Siyempre, ito ay batay sa mga resulta ng ating mga sukat at obserbasyon araw-araw. Makikita natin ang pagkakaiba sa pagitan ng tatlong anyo ng materya batay sa kanilang mikroskopikong katangian. Ang bawat sustansya ay binubuo ng mga atomo o molekula. Kapag sinabi nating matatag ang isang bato, hindi natin alam kung ano ang nangyayari sa mga atomo o molekula na nasa loob ng pundasyon upang maging solido ang bato. Gayundin sa tubig o tubig. Ano ang mali sa mga atomo o molekula na bumubuo ng mga lawa upang ang anyo ng tubig ay likido, at ang atmospera ay hindi makita.
Mga anyo ng sangkap batay sa mga mikroskopikong katangian
Bago talakayin ang mga pagkakaiba ng mga solid, likido, at gas na sangkap batay sa kanilang mikroskopikong katangian, suriin muna natin ang isang bagay. Halimbawa, ang mga bato. Kung titingnan nating mabuti ang buhangin, makikita natin na ang bawat bahagi ng bato ay magkakadikit. Kahit na ito ay sipain at ihagis, ang hugis at laki nito ay hindi nagbabago. Karaniwan, lahat ng elemento ng bato ay laging nasa iisang yunit. Bakit ganoon? Mag-isip muna tayo sandali.
Sa loob ng bato, may mga atomo o molekula. Ngayon, isipin ang isang bato. Subukang isipin na ang buhangin ay binubuo ng maliliit na piraso. Para sa karagdagang impormasyon, ang mga piraso ng bato ay lumiliit nang lumiliit. Isipin ang mga atomo na parang isang maliit na bola. Sa halip, ang mga molekula ay binubuo ng ilang bolang magkakadikit.
Sa bato, napakaraming molekula o atomo na minimal lang. Naiisip mo ba ang mga atomo sa isang bato?
Ang diyametro ng isang atomo ay humigit-kumulang 10-10 m . Kung iisipin mo ang isang atomo na parang bola, ang diyametro nito ay 10-10 metro . Napakaliit at hindi nakikita ng mga mata... Maiisip lamang. Ang mga molekula ay mga atomo na magkakadikit, kaya ang laki ng isang molekula ay mas mahalaga kaysa sa isang atomo. Ngunit hindi rin ito makikita ng mga mata.
Kung ang mga atomo o molekula ay wala sa iisang yunit, siyempre, hindi magkakadikit ang bawat bahagi ng bato. Ang bawat piraso ng bato ay magkakadikit kaya't ang hugis ng bato ay nagiging solido. Bakit hindi naghihiwalay ang mga atomo o molekula?
Tunay nga, ang mga atomo o molekula ay nag-aakit sa isa't isa. Kung ang mga atomo o molekula ay hindi maghihiwalay, siyempre, lumipad na ang mga ito kahit saan. Bawat atomo o molekula ay magpapaalam sa isang kaibigan. Kaya, ang mga piraso ng bato ay magkakalat kahit saan. Ang mga bahagi ng bato ay magkakalat din, at hindi natin sila tuluyang makikita. Ang mga piraso ng bato ay binubuo rin ng mga atomo o molekula. Maliit ang laki ng mga atomo, kaya kung sila ay magkakahiwalay, siyempre, hindi natin sila makikita... Ngunit ang katotohanan ay hindi ganoon.
Mukhang matibay ang bato, ang bawat bahagi nito ay magkakadikit. Kaya, mahihinuha natin na ang mga atomo o molekula na bumubuo ng mga solidong bagay ay dapat mag-akit sa isa't isa.
Ang puwersa ng atraksyon sa pagitan ng mga atomo o molekula ay isang puwersang elektromagnetiko. Ang pagkakaroon ng mga puwersang pang-akit ay nagpapalapit sa mga atomo o molekula. Kapag gusto mong magbanggaan, ang mga electron sa pinakadulong bahagi ng atomo o molekula ay nagtataboy sa isa't isa (electrical repulsion). Ang distansya ay nagpapaatras sa mga atomo at molekula. Kahit na ang mga atomo o molekula ay umuurong pabalik, dahil may atraksyon, lumalapit silang muli sa isa't isa. Ang mga atomo o molekula ay gumagalaw pabalik-balik (nanginginig) habang pinapanatili ang isang minimum na distansya.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga solido, likido, at gas batay sa aktwal na mikroskopikong katangian ay nakasalalay sa lakas at kahinaan ng atraksyon sa pagitan ng mga atomo o molekula ng tatlong sustansya.
Matatag
Sa mga solido, ang mga puwersang pang-akit sa pagitan ng mga atomo o molekula ay napakalakas kaya ang mga atomo o molekula na bumubuo ng mga solido ay palaging nasa isang nakapirming posisyon. Ang mga atomo o molekula sa mga solido ay gumagalaw pabalik-balik (nanginig), ngunit nanginginig pa rin ang mga ito sa parehong lugar.
Ang lakas ng atraksyon sa pagitan ng mga atomo o molekula ng mga solidong ito ang dahilan kung bakit ang anyo at volume ng solido ay palaging hindi nagbabago. Kahit na ibato o iuntog, ang hugis ng bato o bakal ay mahirap baguhin dahil ang puwersa ng atraksyon sa pagitan ng mga atomo o molekula ay malakas. Kapag naglagay ka ng mga bato o metal sa isang balde o bathtub, ang volume ng bato o metal ay hindi kailanman nagbabago. Kaya, ang malakas na atraksyon sa pagitan ng mga atomo o molekula na bumubuo sa mga solidong ito ay nagpapapanatili sa kanila sa isang yunit at ang kanilang hugis ay mukhang solid.
Ang posisyon ng mga atomo o molekula na bumubuo ng mga solido ay katulad ng imahe (kilala rin bilang crystal lattice). Ang imaheng ito ay pinalaki. Ang mga atomo o molekula ay maliliit.
Likido
Sa mga likido, ang puwersa ng atraksyon sa pagitan ng mga atomo o molekula ay hindi gaanong malakas, kaya't malaya silang gumalaw pabalik-balik, na nagpapatong-patong sa isa't isa. Ang mga atomo o molekula na lumilikha ng likido ay maaari ngang gumalaw nang malaya, ngunit hindi sila maaaring magpaalam sa kanilang mga kaibigan. Ang laki ng atraksyon ay maaari pa ring pumigil sa kanila na magkalat.
Ang dahilan, maaaring magbago ang anyo ng likido, ngunit ang volume ay laging nakapirmi. Kapag naglalagay tayo ng tubig sa isang baso, ang puwersa ng atraksyon sa pagitan ng mga atomo o mga molekula ay hindi sapat na malakas kaya ang hugis ng tubig ay nagbabago na parang hugis ng salamin. Kapag naglalagay tayo ng tubig sa isang bathtub, ang hindi gaanong kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga atomo o molekula ay nagpapaayos sa hugis ng tubig sa hugis ng bathtub. Ang volume ng likido ay laging nakapirmi dahil ang puwersa ng atraksyon sa pagitan ng mga atomo o molekula ay maaari pa ring magdikit-dikit sa kanila. Ang mga atomo o molekula na lumilikha ng tubig ay hindi nakakalat, kaya ang volume ay laging nakapirmi.
Ang posisyon ng atomo o molekula na bumubuo sa likido, tulad ng nasa larawan (ipinapakita ng palaso ang direksyon ng galaw).
Gas
Sa mga sangkap na gas, mahina ang atraksyon sa pagitan ng mga atomo o molekula. Malayang gumagalaw ang mga ito dahil walang bigkis sa pagitan nila. Ang marupok na atraksyon ay nagiging sanhi ng pagkalat ng mga atomo o molekula na bumubuo sa sangkap na gas sa lahat ng dako. Ang mga atomo na bumubuo sa sangkap na gas ay mas malaya kaysa sa mga atomo na bumubuo ng solid o likidong mga sangkap.
Ang posisyon ng mga atomo o molekula na bumubuo ng gas ay gaya ng ipinapakita sa pigura.
Ang marupok na atraksyon ang dahilan kung bakit maaaring magbago ang hugis at dami ng isang gas substance, at kung bakit hindi nakikita ng mata ang hangin. Napakaliit ng laki ng mga atomo o molekula kaya kung nakakalat ang mga ito sa lahat ng dako, hindi natin sila makikita. Ang laki ng buhangin o asukal ay mas malaki kaysa sa mga atomo o molekula kaya kahit nakakalat, ang mga butil ng buhangin ay makikita pa rin ng mga mata, bagaman medyo mahirap itong gawin.
Makikita ang mga solido o likidong sangkap dahil hindi nakakalat ang mga atomo o molekula. Ang dami ng atraksyon sa mga solido at gas na sangkap ay maaari pa ring magpanatili sa kanila upang manatiling magkasama. Mahina ang puwersa ng atraksyon sa gas na sangkap kaya hindi nito kayang magpanatili sa mga atomo o molekula upang manatiling magkasama. Ang maliit na atraksyong ito rin ang dahilan kung bakit maaaring dumaloy ang mga gas at likidong sangkap.
