Chemia - materia w naszym otoczeniu

Wprowadzenie

Wszystko, co znajduje się w tym wszechświecie, składa się z pewnych materiałów, jak nazwali je naukowcy “matter.” Na przykład żywność, którą jemy, powietrze, którym oddychamy, kamienie, chmury, gwiazdy, rośliny, zwierzęta, woda, kurz, wszystko jest klasyfikowane jako materia.

Cząsteczki materii poruszają się w sposób ciągły, co jest znane jako “kinetic energy.”
Energia kinetyczna cząstek zależy bezpośrednio od temperatury, wraz ze wzrostem temperatury wzrasta również prędkość ruchu.
Cząsteczki materii przyciągają siłę; dlatego przyciągają się wzajemnie.
Siła przyciągania cząstek utrzymuje je razem; jednak siła przyciągającej siły jest różna w zależności od rodzaju materii.

Wszystkie materiały bryłowe mają określony kształt, wyraźne granice i stałe objętości.
Większość materiałów stałych ma znikomą ściśliwość.
Wszystkie solidne materiały mają naturalną tendencję do utrzymywania kształtu pod wpływem siły zewnętrznej.
Całe materiały można złamać pod wpływem przyłożonej siły, ale bardzo trudno jest zmienić ich kształt, ponieważ są sztywne.

W przeciwieństwie do ciał stałych, ciecze nie mają ustalonego kształtu; jednak mają stałą głośność.
Płyny przybierają kształt pojemnika, w którym są przechowywane.
Ciecze mają właściwość płynięcia i zmiany kształtu.

Materia w postaci powietrza, która nie jest ani stała, ani ciekła, nazywana jest gazem. Na przykład tlen, azot, wodór itp.
W przeciwieństwie do ciała stałego gaz nie ma określonego rozmiaru i kształtu.
Gazy, np. Gaz płynny (LPG - używany do gotowania); sprężony gaz ziemny (CNG - używany jako paliwo w pojazdach) itp. ma wysoką ściśliwość; dlatego duża objętość gazu może być sprężona do małej butli i może być łatwo transportowana.
Gazy zwykle wykazują właściwość bardzo szybkiej dyfuzji do innych gazów. To jest powód, dla którego z daleka czujemy zapach (dobry lub zły).

Woda może istnieć we wszystkich trzech stanach, np. Lód jako ciało stałe; woda (H2O) jako ciecz; i para wodna jako gaz. Poniższy diagram ilustruje przemiany wody w różnych stanach -

Temperatura, w której ciało stałe topi się i przekształca w ciecz (przy danym ciśnieniu atmosferycznym), jest określane jako “melting point.”
Temperatura topnienia ciała stałego jest wskaźnikiem siły przyciągania między jego cząstkami.
Temperatura topnienia lodu wynosi 273,16 K, czyli 0 ⁰ C.
Proces topienia (czyli zmiana stanu stałego w stan ciekły) jest znany jako fusion.
Ilość energii cieplnej, która jest potrzebna do przemiany 1 kg materiału stałego w materiał ciekły przy danym ciśnieniu atmosferycznym, jest określana jako latent heat fuzji.
Temperatura, w której ciecz zaczyna wrzeć przy danym ciśnieniu atmosferycznym, nazywana jest “boiling point.”
Temperatura wrzenia wody wynosi 373 K, czyli 100 ⁰ C.
Zmiana stanu materii bezpośrednio ze stanu stałego na gazowy bez przechodzenia w stan ciekły (lub odwrotnie) jest znana jako “sublimation.”
Zjawisko tj. Zamiana cieczy w pary w dowolnej temperaturze poniżej jej temperatury wrzenia jest znane jako “evaporation.”
Stały dwutlenek węgla (CO ₂ ) jest przechowywany pod wysokim ciśnieniem.

Stały CO ₂ przekształca się bezpośrednio w stan gazowy, gdy ciśnienie spadnie do 1 atmosfery.
Atmosphere(atm) jest jednostką pomiaru ciśnienia wywieranego przez gaz, a jednostką ciśnienia jest Pascal (Pa); 1 atmosfera = 1,01 × 105 Pa.

Plasma to stan, który składa się z superenergetycznych i super wzbudzonych cząstek.

Super wzbudzone cząstki występują w postaci zjonizowanych gazów. Np. Świetlówka (zawierająca hel) i żarówki neonowe (zawierające gaz neonowy) składają się z plazmy.