สถานะรวมของเรื่อง

สภาวะทางกายภาพหรือมวลรวมของสสารมีลักษณะเฉพาะภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ (ความดันและอุณหภูมิ) นั่นคือสามารถของแข็งของเหลวหรือก๊าซ การเปลี่ยนแปลงสถานะรวมของสารจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติทางกายภาพ (ความหนาแน่นเอนโทรปีพลังงานอิสระ) สามารถอยู่ในสถานะที่มั่นคงสามารถรักษาปริมาตรและรูปร่างไว้ได้ เมื่อผ่านเข้าไปในของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากันจะเปลี่ยนรูปร่างปรับตัวให้เข้ากับภาชนะหรือภาชนะ เป็นสารเคมีชนิดเดียวกันนี้ไม่ได้เก็บเฉพาะรูปแบบ แต่ยังรวมถึงปริมาตรเนื่องจากการขยายตัวจะเติมพื้นที่ทั้งหมด

ตัวอย่างเช่นสถานะรวมของน้ำอาจเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซ ในกรณีนี้สูตรทางเคมี (H2O) และองค์ประกอบของโมเลกุล (อะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมและอะตอมออกซิเจนหนึ่งตัว) ไม่เปลี่ยนแปลง ที่อุณหภูมิตั้งแต่ 0 ° C และต่ำกว่าอยู่ในสถานะที่เป็นของแข็งและเรียกว่าน้ำแข็ง จาก 0 ° C ถึง 99,944 ° C เป็นของเหลวใสไม่มีสี (สำหรับของเล็ก ๆ ) ซึ่งไม่มีกลิ่นและรสชาติ ที่อุณหภูมิ 99.944 องศาเซลเซียสผ่านเข้าสู่เฟสก๊าซและเรียกว่า ไอน้ำ ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าสถานะรวมของสารเปลี่ยนแปลงไปตามสภาพภายนอกที่เปลี่ยนแปลงไป ในกรณีนี้มีความดันบรรยากาศเกือบไม่เปลี่ยน แต่การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้ำแข็งละลายที่ 0 ° C และกลายเป็นน้ำซึ่งเดือดที่ 99.944 ° C และระเหยกลายเป็นไอ

น้ำเราสามารถพูดได้แตกต่างกันในคุณสมบัติของมันอยู่ในสถานะรวมที่แตกต่างกัน ความหนาแน่นของน้ำแข็งเท่ากับ 0.917 g / cm³น้ำของเหลวที่สภาวะมาตรฐาน 0.9982 g / cm³ไอน้ำ (ภายใต้สภาวะมาตรฐาน) ต่ำกว่า 0.001 g / cm³ ความหนืดแบบไดนามิกของ น้ำที่จุดหลอมเหลวของน้ำแข็ง (จุดเยือกแข็งของน้ำ) คือ: μ = 1,793 · 103 Pa · s และที่ 20 ° C ความหนืดแบบไดนามิกของน้ำคือ: μ = 1,003 ·10ˉ³ Pa · s ดังนั้นสถานะรวมของสารและสมบัติของมันจะเปลี่ยนไปในระหว่างการเปลี่ยนเฟส (ของของเหลวกลายเป็นของเหลว) เท่ากับอุณหภูมิการตกผลึก (ของเหลวที่แข็งตัว) และจุดเดือด (ของเหลวจะผ่านเข้าสู่แก๊ส) เท่ากับอุณหภูมิการควบแน่น (ก๊าซกลายเป็นของเหลว)

ควรเน้นว่าสถานะรวมของสารยังขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมัน ดังนั้นตัวอย่างเช่นภายใต้เงื่อนไขภายนอกเดียวกันสารต่างๆต่างกันในสมบัติของพวกเขา ภายใต้สภาวะมาตรฐานน้ำ H2O เป็นของเหลว ไฮโดรเจน H2 และออกซิเจน O2 เป็นแก๊ส Iron Fe เป็นของแข็ง ( จุดหลอมเหลวคือ 1538.9 ° C จุดเดือดคือ 2860.9 ° C) แต่สถานะการรวมกันของสารต่างๆอาจมีความคล้ายคลึงกัน

ตัวอย่างเช่นแรงระหว่างโมเลกุลที่ค่อนข้างเล็กเป็นลักษณะของก๊าซ ดังนั้นโมเลกุลของพวกเขาอยู่ในระยะที่ดีจากแต่ละอื่น ๆ เป็นผลให้ก๊าซสามารถสัญญาอย่างมาก โมเลกุลของก๊าซมีการเคลื่อนไหวตลอดเวลาและการเคลื่อนที่ไม่เป็นระเบียบ ซึ่งจะอธิบายถึงความสามารถของสารที่เป็นก๊าซในการเติมปริมาตรทั้งหมดที่มีให้: ก๊าซจะได้รูปร่างและปริมาตรของภาชนะที่มีอยู่

ของเหลวระหว่างแก๊สและสารทึบอยู่ในตำแหน่งกลาง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจะกลายเป็นเหมือนก๊าซและอุณหภูมิจะลดลงเช่นเดียวกับของแข็ง โมเลกุลของของเหลวจะถูกวางให้หนาแน่นมากขึ้นเนื่องจากแรงดึงดูดระหว่างสถานที่น่าสนใจ การศึกษาเกี่ยวกับรังสีเอกซ์แสดงให้เห็นว่าพวกเขามีพื้นฐานที่คล้ายคลึงกับโครงสร้างผลึก

ของแข็งมีรูปร่างและปริมาตรอยู่เสมอ เมื่อต้องการเปลี่ยนพวกเขาจำเป็นต้องใช้ความพยายามเนื่องจากโมเลกุลอะตอมและไอออนจะเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา อนุภาคของของแข็งไม่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระเนื่องจากมีการจัดเรียงซึ่งกันและกันและดำเนินการสั่งการให้เกิดการแกว่งไปรอบ ๆ ศูนย์กลางของความสมดุล สองสถานะของแข็งเป็นที่รู้จักกัน - ไม่มีรูปร่างและผลึก คริสตัลของหลังมีลักษณะเป็นแบบฟอร์มสำหรับพวกเขา ตัวอย่างเช่นคริสตัลของโซเดียมคลอไรด์ NaCl คล้ายรูปร่างของก้อน, โพแทสเซียมไนเตรต KNO3 - ปริซึมและอื่น ๆ โครงสร้างของอะมอร์ฟัสโมเลกุลคือโมเลกุลที่สุ่มตัวอย่างแบบสุ่ม ซึ่งแตกต่างจาก สารผลึก ที่หลอมละลายที่อุณหภูมิหนึ่ง ๆ วัตถุที่ไม่มีรูปร่างจะมีจุดหลอมเหลวหลากหลายจุด บางครั้งพวกเขาจะถือว่าเป็นของเหลวที่มีความหนืดสูงมาก เมื่อสภาวะภายใต้การเปลี่ยนแปลงของสารสามารถทำให้ได้ทั้งในผลึกและในสภาวะที่ไม่มีรูปร่าง

สภาวะรวมของสสารบางครั้งจะอธิบายว่าเป็นพลาสมาหรือคริสตัลเหลว แต่นี่ไม่ใช่คำนิยามที่ถูกต้อง คำถามนี้ต้องการการศึกษาแยกต่างหากและละเอียดมากขึ้นดังนั้นในบทความนี้สถานะของเรื่องนี้จะไม่ได้รับผลกระทบ