Maddi Birleşmenin 5 Durumu



maddenin kümelenme halleri onu oluşturan moleküllerin sergilediği yoğunluğa bağlı olarak farklı durumlarda var olabileceği gerçeğiyle bağlantılıdırlar. Fizik bilimi, evrendeki madde ve enerjinin doğasını ve özelliklerini araştırmaktan sorumlu olan bilimdir..

Madde kavramı, mevcut tüm fiziksel yapıları oluşturan evreni (atomlar, moleküller ve iyonlar) oluşturan her şey olarak tanımlanır. Yapılan geleneksel bilimsel araştırmalar, maddenin bilinen üçte temsil edildiği şekilde toplanma durumlarını tamamladı: katı, sıvı veya gaz.

Bununla birlikte, daha yakın zamanda tespit edilmiş, onları bu şekilde sınıflandırmaya ve üç orijinal duruma (sözde plazma ve Bose-Einstein kondensat) eklemeye izin veren iki aşama daha vardır..

Bunlar, geleneksel olanlardan daha nadir madde biçimlerini temsil eder, ancak doğru koşullar altında, toplama durumları olarak sınıflandırılacak özgün ve yeterince benzersiz özellikler göstermektedir..

indeks

  • 1 Maddenin toplanma halleri
    • 1.1 Katı
    • 1.2 Sıvı
    • 1.3 Gaz
    • 1.4 Plazma
    • 1.5 Bose-Einstein Kondensat
  • 2 Kaynaklar

Maddenin toplanma halleri

katı

Katı haldeki madde hakkında konuştuğumuzda, onu oluşturan moleküllerin kompakt bir biçimde birleştiği, aralarında çok az boşluk bırakan ve aynı yapıya sert bir karakter sağlayan biri olarak tanımlanabilir..

Bu şekilde, bu toplama durumundaki malzemeler serbestçe akmaz (sıvılar gibi) veya hacimsel olarak genişler (gazlar gibi) ve çeşitli uygulamalar için sıkıştırılamaz maddeler olarak kabul edilir..

Ayrıca, amorf yapılarda olduğu gibi düzenli ve düzenli olarak veya düzensiz ve düzensiz olarak düzenlenmiş kristal yapılara sahip olabilirler..

Bu anlamda, katıların yapılarında mutlaka homojen olmaları gerekmez, kimyasal olarak heterojen olanları bulabilirler. Bir füzyon işleminde doğrudan sıvı hale gelme ve süblimasyon yoluyla gaza geçme kabiliyetine sahiptirler.

Katı Türleri

Katı malzemeler bir dizi sınıflandırmaya ayrılmıştır:

Metaller: bunlar, genelde mükemmel elektrik iletkenleri (serbest elektronları ile) ve ısı (ısı iletkenlikleri ile) olan güçlü ve yoğun katı maddelerdir. Elementlerin periyodik tablasının büyük bir bölümünü oluştururlar ve alaşım oluşturmak için başka bir metal veya metal olmayan metal ile birleştirilebilirler. Söz konusu metale göre doğal olarak veya yapay olarak üretilmiş bulunabilirler.

mineraller

Bu katılar doğal olarak yüksek basınçta meydana gelen jeolojik süreçlerle oluşuyor mu.

Mineraller, üniform özelliklere sahip kristal yapılarına göre kataloglanır ve konuştukları materyale ve kökenlerine göre büyük ölçüde değişir. Bu tür katı madde Dünya gezegeninde çok yaygın olarak bulunur.

seramikler

Bunlar tipik olarak ısının uygulanmasıyla inorganik ve metalik olmayan maddelerden üretilen ve kristalimsi veya yarı kristalimsi yapılara sahip katı maddelerdir..

Bu tür malzemenin özelliği, yüksek hava sıcaklıklarını, darbeleri ve mukavemeti dağıtabiliyor olması, onu gelişmiş havacılık, elektronik ve hatta askeri teknolojiler için mükemmel bir bileşen haline getirmesidir..

Organik katılar

Bunlar çoğunlukla karbon ve hidrojen elementlerinden oluşan, yapılarında azot, oksijen, fosfor, kükürt veya halojen moleküllerine de sahip olabilen katı maddelerdir..

Bu maddeler çok çeşitlidir ve doğal ve yapay polimerlerden hidrokarbonlardan kaynaklanan parafin balmumuna kadar değişen malzemeleri gözlemlerler..

Kompozit malzemeler

İki veya daha fazla katının birleştirilmesiyle geliştirilen, bileşenlerinin her birinin özelliklerine sahip yeni bir madde yaratan, orijinal özelliklerinden üstün olan bir malzemenin özelliklerinden faydalanan, nispeten modern malzemeler. Bunlara örnek olarak betonarme ve kompozit ahşap.

Yarı iletkenler

Dirençlerine ve elektriksel iletkenliklerine göre adlandırılırlar; bunlar metalik iletkenler ile metalik olmayan indüktörler arasına yerleştirilir. Modern elektronik alanında ve güneş enerjisini toplamak için sıkça kullanılırlar..

nanomalzemelerden

Mikroskobik boyutların katı olup, daha büyük boyuttaki versiyonlarından farklı özellikler sunduğunu ortaya çıkarırlar. Enerji depolama alanında olduğu gibi özel bilim ve teknoloji alanlarında da uygulamalar bulurlar..

Biyo materyaller

Milyonlarca yıllık evrim sonucu ortaya çıkan kökenleri nedeniyle diğer bütün katı maddelerden farklı, karmaşık ve benzersiz özelliklere sahip doğal ve biyolojik malzemelerdir. Farklı organik elementlerden oluşurlar ve sahip oldukları içsel özelliklere göre oluşturulabilir ve düzeltilebilirler..

sıvı

İçinde bulunduğu kabın hacmini kaplayan, neredeyse sıkıştırılamaz bir durumda olan maddeye sıvı denir..

Katıların aksine, sıvılar bulundukları yüzeyden serbestçe akar, ancak hacimsel olarak gazlar gibi genleşmezler; bu nedenle pratik olarak sabit bir yoğunluğu korurlar. Ayrıca yüzey gerilimi nedeniyle dokundukları yüzeyleri ıslatma veya nemlendirme özelliğine sahiptir..

Sıvılar, aynı şekilde kesme veya hareket ile deformasyona karşı direnci ölçen, viskozite olarak bilinen bir özellik tarafından yönetilir..

Viskozite ve deformasyon ile ilgili davranışına göre, bu makale ayrıntılı olarak tartışılmasa da, sıvılar Newton ve Newton olmayan sıvılar olarak sınıflandırılabilir..

Normal şartlar altında bu kümelenme durumunda sadece iki element bulunduğunu not etmek önemlidir: brom ve cıva, sezyum, galyum, francium ve rubidyum ayrıca yeterli koşullarda sıvı durumuna da kolayca ulaşabilir.

Bir katılaşma işlemi ile katı hallerine gidebilirler, aynı zamanda bir kaynama ile gazlara dönüştürülebilirler.

Sıvı türleri

Yapısına göre, sıvılar beş türe ayrılır:

çözücüler

Bütün bu ortak ve yaygın olmayan sıvıları, yapılarında sadece bir molekül tipi ile temsil eden çözücüler, katı maddeleri ve içindeki diğer sıvıları eritmek için yeni sıvı türleri oluşturmak için kullanılan maddelerdir..

çözeltiler

Bir çözünen ve bir çözücünün birleşmesiyle oluşturulan homojen karışım şeklindeki bu sıvılar, çözünen katı veya başka bir sıvı olabilir..

emülsiyonlar

İki tipik olarak karışmayan sıvının karışımı ile oluşturulan sıvılar olarak temsil edilirler. Globüller biçiminde bir başkasının içinde asılı bir sıvı olarak gözlenir ve yapılarına bağlı olarak bir W / O (yağda su) veya O / W (sudaki yağ) içinde bulunabilirler..

süspansiyonlar

Süspansiyonlar, bir çözücü içinde süspanse edilmiş katı parçacıkların bulunduğu sıvılardır. Doğada oluşturulabilirler, ancak daha çok farmasötik alanında gözlenirler..

aerosoller

Bir sıvının içinden bir gaz geçirildiğinde ve birincisi ikincide dağıldığında oluşurlar. Bu maddeler gaz molekülleriyle sıvı karakterdedir ve sıcaklıktaki artışlarla ayrılabilir.

gaz

Moleküllerin büyük ölçüde ayrıldığı ve dağıldığı ve bunların bulundukları kabın hacmini kaplayacak şekilde genişledikleri, sıkıştırılabilir maddenin bu hali için bir gaz olarak kabul edilir..

Ayrıca, doğal olarak gaz halinde olan ve gaz karışımları oluşturmak için diğer maddelere bağlanabilen çeşitli elementler vardır..

Gazlar, yoğuşma işlemi ile doğrudan sıvılara ve olağandışı biriktirme işlemi ile katılara dönüştürülebilir. Ek olarak, çok yüksek sıcaklıklara ısıtılabilirler veya iyonize etmek için onları plazmaya dönüştürmek için güçlü bir elektromanyetik alandan geçirilebilirler.

Çevresel koşullara göre karmaşık yapısı ve kararsızlığı göz önüne alındığında, gazların özellikleri bulundukları basınç ve sıcaklığa göre değişebilir, bu nedenle bazen "ideal" olduklarını varsayarak gazlarla çalışırlar.

Gaz çeşitleri

Yapıları ve kökenlerine göre aşağıda açıklanan üç tip gaz vardır:

Doğal elementler

Diğer gezegenlerin yanı sıra Dünya gezegeninde gözlemlenen, doğada ve normal koşullarda gaz halindeki tüm elementler olarak tanımlanırlar..

Bu durumda, oksijen, hidrojen, azot ve asil gazların yanı sıra klor ve flüor örnek olarak verilebilir..

Doğal bileşikler

Biyolojik işlemlerle doğada oluşan ve iki veya daha fazla elementten oluşan gazlardır. Bunlar genellikle hidrojen, oksijen ve azottan oluşur, ancak çok nadir durumlarda asil gazlarla da oluşturulabilir..

yapay

İnsanoğlunun doğal bileşiklerden oluşturduğu, bunun ihtiyacını karşılamak için geliştirilen gazlar. Kloroflorokarbonlar, anestezi ajanları ve sterilizatörler gibi bazı yapay gazlar, önceden düşünülenden daha toksik veya kirletici olabilir, bu nedenle yoğun kullanımlarını sınırlayacak düzenlemeler vardır..

plazma

Maddenin bu toplanma durumu ilk olarak 1920'lerde tanımlanmıştır ve Dünya'nın yüzeyinde bulunmaması ile karakterize edilmiştir..

Sadece nötr bir gaz, elektromanyetik bir alana maruz kaldığında, elektrik için yüksek iletkenliğe sahip bir tür iyonize gaz oluşturduğunda ve aynı zamanda, mevcut durumdaki diğer toplama durumlarından bir durum olarak kendi sınıflandırmalarını hak edecek kadar farklıdır..

Bu durumdaki madde tekrar bir gaz olarak deiyonize edilebilir, ancak aşırı koşullar gerektiren karmaşık bir işlemdir.

Plazmanın, evrendeki en bol maddenin durumunu temsil ettiği varsayılmaktadır; Bu argümanlar kuantum fizikçilerinin uzayda yerçekimi olaylarını açıklamak için önerdikleri "karanlık madde" nin varlığına dayanmaktadır..

Plazma çeşitleri

Yalnızca kökenlerine göre sınıflandırılmış üç tür plazma vardır; bu aynı sınıflandırma içinde bile olur, çünkü plazmalar aralarında çok farklıdır ve birini bilmek, hepsini bilmek için yeterli değildir..

yapay

Ekranlarda, flüoresan lambalarda ve neon tabelalarda ve roket pervanelerinde bulunanlar gibi insan tarafından üretilen plazma..

karasal

Dünya tarafından bir şekilde veya başka bir şekilde oluşan plazma olup, esas olarak atmosferde veya benzer ortamlarda meydana geldiğini ve yüzeyde oluşmadığını açıkça gösterir. Yıldırım, kutupsal rüzgar, iyonosfer ve manyetosfer içerir.

uzay

Uzayda gözlenen ve birkaç metre ile büyük ışık yıllarının genişlemesine kadar değişen farklı boyutlarda yapılar oluşturan plazma..

Bu plazma, yıldızlar arasında (Güneşimiz dahil), yıldızlar arası bulutsuya ek olarak güneş rüzgarı, yıldızlar arası ve galaksiler arası ortamda gözlenir..

Bose-Einstein'ın yoğunlaşması

Bose-Einstein yoğunlaşması nispeten yeni bir kavramdır. 1924 yılında, fizikçiler Albert Einstein ve Satyendra Nath Bose'un varlığını genel bir şekilde öngördüğü kökeni vardır..

Bu maddenin durumu, mutlak sıfıra (-273.15 K) çok yakın sıcaklıklara soğutulmuş olan - enerji taşıyıcıları ile ilişkili olan temel ya da bileşik parçacıklar - olan bir sulandırılmış koza gazı olarak tanımlanmaktadır..

Bu koşullar altında, kondensatın bileşen kozalakları minimum kuantum hallerine geçer ve onları normal gazlardan ayıran eşsiz ve özel mikroskobik olayların özelliklerini sergilemelerine neden olur.

Bir B-E kondensatının molekülleri, süper iletkenlik özellikleri gösterir; yani, elektriksel direnç yokluğu var. Ayrıca, maddenin sıfır viskoziteye sahip olmasını sağlayan süper akışkanlık özelliklerini gösterebilirler, böylece sürtünme nedeniyle kinetik enerji kaybı olmadan akabilirler..

Maddenin bu durumdaki dengesizliği ve kısa mevcudiyeti nedeniyle, bu tür bileşiklerin olası kullanımları hala araştırılmaktadır..

Bu nedenle, ışık hızını yavaşlatmaya çalışan çalışmalarda kullanılmasının yanı sıra, bu tür bir madde için birçok uygulamaya ulaşılmamıştır. Bununla birlikte, gelecekteki birçok fonksiyonda insanlığa yardım edebileceğine dair göstergeler vardır..

referanslar

  1. BBC. (N.D.). Maddenin Halleri. Bbc.com'dan alındı
  2. Learning, L. (s.f.). Maddenin Sınıflandırılması. Courses.lumenlearning.com adresinden alındı
  3. LiveScience. (N.D.). Maddenin Halleri. Livescience.com'dan alındı
  4. Üniversite, P. (s.f.). Maddenin Halleri. Chem.purdue.edu adresinden alındı
  5. Vikipedi. (N.D.). Maddenin Durumu. En.wikipedia.org sitesinden alındı