Kami menjelaskan apa itu keadaan materi. Bentuk padat, cair, gas dan plasma.
Apa keadaan materi?
Keadaan materi adalah berbagai fase atau keadaan agregasi di mana materi yang diketahui dapat ditemukan, baik itu zat murni atau campuran. Keadaan agregasi suatu zat bergantung pada jenis dan intensitas gaya ikat yang ada di antara partikelnya (atom, molekul, ion, dll.). Faktor lain yang mempengaruhi keadaan materi adalah suhu dan tekanan.
Keadaan materi yang paling dikenal ada tiga: padat, cair dan gas, meskipun ada juga keadaan lain yang lebih jarang terjadi seperti plasmatik dan bentuk lain yang tidak terjadi secara alami di lingkungan kita, seperti kondensat fermionik. Masing-masing keadaan ini memiliki karakteristik fisik yang berbeda (antara lain volume, fluiditas, hambatan).
Perubahan status materi
Dengan memodifikasi kondisi suhu dan tekanan, keadaan agregasi suatu zat dapat diubah, tetapi sifat kimianya akan tetap sama. Misalnya, kita dapat merebus air untuk mengubahnya dari bentuk cair menjadi gas, tetapi uap air yang dihasilkan akan tetap terdiri dari molekul air.
Prosedur transformasi fase materi biasanya dapat dibalik dan yang paling terkenal adalah sebagai berikut:
- Penguapan. Ini adalah proses di mana, dengan memasukkan energi panas (panas), sebagian massa zat cair (tidak harus seluruh massa) diubah menjadi gas.
- Mendidih atau penguapan. Ini adalah proses dimana, memasok energi panas, seluruh massa zat cair diubah menjadi gas. Transisi fase terjadi ketika suhu melebihi titik didih (suhu di mana tekanan uap zat cair sama dengan tekanan di sekitar zat cair, oleh karena itu menjadi uap) zat cair.
- Kondensasi. Ini adalah proses dimana, dengan menghilangkan energi panas, gas diubah menjadi cairan. Proses ini bertentangan dengan penguapan.
- Pencairan. Ini adalah proses di mana, dengan sangat meningkatkan tekanan, gas diubah menjadi cairan. Dalam proses ini, gas juga mengalami suhu rendah, tetapi yang menjadi ciri khasnya adalah tekanan tinggi yang dikenakan gas.
- Solidifikasi. Ini adalah proses di mana, dengan meningkatkan tekanan, zat cair dapat diubah menjadi zat padat.
- Pembekuan. Ini adalah proses di mana, dengan menghilangkan energi panas, cairan diubah menjadi padatan. Transisi fase terjadi ketika suhu mengambil nilai yang lebih rendah dari titik beku zat cair (suhu di mana zat cair membeku).
- Fusi. Ini adalah proses dimana, memasok energi panas (panas), zat padat dapat diubah menjadi cairan.
- Sublimasi. Ini adalah proses di mana, memasok panas, padatan diubah menjadi gas, tanpa terlebih dahulu melewati keadaan cair.
- Deposisi balik atau sublimasi. Ini adalah proses di mana, dengan menghilangkan panas, gas diubah menjadi padatan, tanpa terlebih dahulu melewati keadaan cair.
Keadaan materi padat
Materi padat memiliki partikel yang berdekatan, disatukan oleh gaya tarik yang besar. Karena itu, padatan memiliki bentuk yang pasti, kohesi tinggi, kepadatan tinggi, dan ketahanan yang tinggi terhadap fragmentasi.
Pada saat yang sama, padatan memiliki fluiditas rendah atau tidak ada, mereka tidak dapat dikompresi, dan ketika mereka pecah atau terfragmentasi, padatan yang lebih kecil diperoleh darinya.
Ada dua jenis padatan, menurut bentuknya:
- Kristal. Partikel-partikelnya tersusun dalam sel dalam bentuk geometris, sehingga biasanya berbentuk teratur.
- Amorf atau vitreous. Partikel-partikelnya tidak bersatu dalam struktur yang teratur, sehingga bentuknya bisa tidak teratur dan bervariasi.
Contoh zat padat adalah: mineral, logam, batu, tulang, kayu.
Keadaan materi cair
Partikel-partikel cairan masih disatukan oleh gaya tarik, tetapi jauh lebih lemah dan kurang teratur dibandingkan dengan padatan. Karena alasan ini, cairan tidak memiliki bentuk yang tetap dan stabil, juga tidak memiliki kohesi dan ketahanan yang tinggi. Faktanya, cairan berbentuk wadah yang berisi mereka, mereka memiliki fluiditas yang besar (mereka dapat masuk melalui ruang kecil) dan tegangan permukaan yang membuatnya melekat pada benda.
Cairan tidak terlalu bisa dimampatkan dan, kecuali air, cenderung berkontraksi jika ada dingin.
Contoh cairan adalah: air, merkuri (meskipun merupakan logam), darah.
Keadaan materi gas
Dalam kasus gas, partikel berada dalam keadaan dispersi dan jarak yang hampir tidak dapat mereka pertahankan. Gaya tarik-menarik di antara mereka sangat lemah sehingga mereka berada dalam keadaan tidak teratur, yang merespons sangat sedikit terhadap gravitasi dan menempati volume yang jauh lebih besar daripada cairan dan padatan, sehingga gas akan cenderung mengembang hingga menempati seluruh ruang tempatnya berada. terkandung.
Gas tidak memiliki bentuk tetap atau volume tetap dan seringkali tidak berwarna dan / atau tidak berbau. Dibandingkan dengan keadaan agregasi materi lainnya, mereka tidak reaktif secara kimiawi.
Contoh gas adalah: udara, karbon dioksida, nitrogen, helium.
Keadaan materi plasma
Keadaan agregasi materi tertentu disebut plasma, yang dapat dipahami sebagai gas terionisasi, yang terdiri dari atom-atom yang elektronnya telah dikeluarkan atau ditambahkan dan, oleh karena itu, memiliki muatan listrik tetap (anion (-) dan kation (+) Hal ini membuat plasma menjadi pemancar listrik yang sangat baik.
Di sisi lain, partikel plasma berinteraksi sangat kuat dengan medan elektromagnetik. Karena plasma memiliki karakteristiknya sendiri (yang tidak berhubungan dengan padatan, gas, atau cairan), plasma dikatakan sebagai materi keempat.
Ada dua jenis plasma:
- Plasma dingin. Ini adalah plasma di mana suhu elektron lebih tinggi daripada suhu partikel yang lebih berat, seperti ion.
- Plasma panas. Ini adalah plasma yang atom terionisasi menjadi sangat panas karena mereka terus bertabrakan dan ini menghasilkan cahaya dan panas.
Contoh plasma adalah: Matahari, layar elektronik, atau bagian dalam tabung fluoresen.