Химия - вещество в нашем окружении
Введение
Все, что находится в этой вселенной, состоит из некоторых материалов, ученые назвали их как “matter.” Например, пища, которую мы едим, воздух, которым мы дышим, камни, облака, звезды, растения, животные, вода, пыль - все это относится к категории материи.
Характеристики частиц вещества
Частицы вещества очень маленькие, обычно не видны невооруженным глазом.
Частицы материи продолжают двигаться непрерывно, что известно как “kinetic energy.”
Кинетическая энергия частиц напрямую зависит от температуры, с повышением температуры увеличивается и скорость движения.
Частицы материи обладают силой притяжения; поэтому они притягивают друг друга.
Сила притяжения частиц удерживает частицы вместе; однако сила притягивающей силы варьируется от одного вида материи к другому.
Состояния вещества
Материя имеет три следующих состояния -
Solid State
Liquid State
Gaseous State
Давайте кратко их обсудим -
Твердое состояние
Все твердые материалы имеют определенную форму, четкие границы и фиксированные объемы.
Большинство твердых материалов обладают незначительной сжимаемостью.
Все твердые материалы имеют естественную тенденцию сохранять свою форму под воздействием внешней силы.
Твердые материалы можно сломать под действием приложенной силы, но изменить их форму очень сложно, поскольку они жесткие.
Жидкое состояние
В отличие от твердых тел, жидкости не имеют фиксированной формы; однако у них есть фиксированный объем.
Жидкости принимают форму емкости, в которой они хранятся.
Жидкости имеют свойство течь и изменять форму.
Газообразное состояние
Вещество в форме воздуха, которое не является ни твердым, ни жидким, известно как газ. Например, кислород, азот, водород и т. Д.
В отличие от твердого тела газ не имеет определенного размера и формы.
Газы, такие как сжиженный углеводородный газ (LPG - используется в кулинарии); сжатый природный газ (CNG - используется в качестве топлива в транспортных средствах) и др. обладают высокой сжимаемостью; поэтому большой объем газа можно сжать в небольшой баллон и легко транспортировать.
Обычно газы обладают свойством очень быстро диффундировать в другие газы. Это причина того, что мы можем чувствовать запах (хороший или плохой) на расстоянии.
Материя может изменить свое состояние
Вода может существовать во всех трех состояниях, например, лед в твердом состоянии; вода (H2O) в виде жидкости; и водяной пар в виде газа. Следующая диаграмма иллюстрирует преобразование воды в разных состояниях -
Температура, при которой твердое тело плавится и превращается в жидкость (при данном атмосферном давлении), называется “melting point.”
Температура плавления твердого тела является показателем силы притяжения между его частицами.
Температура плавления льда 273,16 К, то есть 0 0 С.
Процесс плавления (то есть перехода твердого состояния в жидкое) известен как fusion.
Количество тепловой энергии, которое требуется для превращения 1 кг твердых материалов в жидкие при заданном атмосферном давлении, известно как latent heat плавления.
Температура, при которой жидкость начинает кипеть при заданном атмосферном давлении, известна как “boiling point.”
Температура кипения воды составляет 373 K, т.е. 100 0 C.
Изменение состояния вещества непосредственно с твердого состояния на газ без перехода в жидкое состояние (или наоборот) известно как “sublimation.”
Явление превращения жидкости в пары при любой температуре ниже ее точки кипения известно как “evaporation.”
Твердая двуокись углерода (CO 2 ) хранится под высоким давлением.
Твердый CO 2 переходит непосредственно в газообразное состояние, когда давление снижается до 1 атмосферы.
Atmosphere(атм) - единица измерения давления, оказываемого газом, а единица измерения давления - Паскаль (Па); 1 атмосфера = 1,01 × 105 Па.
Четвертое состояние материи
Plasma состояние, состоящее из сверхэнергетических и сверхвозбужденных частиц.
Сверхвозбужденные частицы находятся в виде ионизированных газов. Например, люминесцентная лампа (содержащая газообразный гелий) и лампы с неоновой вывеской (содержащие газообразный неон) состоят из плазмы.