ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΥΛΗΣ

ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΥΛΗΣ

Ως γνωστόν υπάρχουν τρεις φυσικές καταστάσεις της ύλης, η στερεή, η υγρή και η αέρια. (το πλάσμα είναι η τέταρτη φυσική κατάσταση της ύλης στην οποία η τελευταία βρίσκεται σε διεγερμένη κατάσταση-σε αυτή έχουμε συνήθως ιόντα).

Αν θέλουμε να τοποθετήσουμε τις καταστάσεις της ύλης σε ένα ενεργειακό διάγραμμα, τότε χαμηλότερα ενεργειακά θα τοποθετούσαμε τα στερεά, κατόπιν τα υγρά και στο τέλος τα αέρια. Γνωρίζουμε ότι όσο πιο μικρή ενέργεια περικλείει ένα σύστημα τόσο πιο σταθερό είναι το σύστημα αυτό. Συνεπώς, τα στερεά σώματα θα βρίσκονται ως τα πιο σταθερά σώματα στη χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε ένα φυσικοχημικό σύστημα οι καταστάσεις ευστάθειας απεικονίζονται με γραφικές παραστάσεις δυναμικών τα οποία παρουσιάζουν ελάχιστα ή ΄΄λακκούβες΄΄ όπως λέμε στη γλώσσα της Φυσικοχημείας. Ακόμη θα πρέπει να επισημάνουμε το γεγονός ότι τα ενεργειακά σκαλοπάτια κατά τη μετάβαση από τη μία φυσική κατάσταση στην άλλη δεν είναι ισοδύναμα. Συγκεκριμένα αν απαιτείται ένα ενεργειακό σκαλοπάτι για τη μετάβαση από τη στερεά στην υγρή φάση, κατά τη μετάβαση από την υγρή στην αέρια απαιτούνται δύο. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να δαπανηθεί η διπλάσια ενέργεια για να πραγματοποιηθεί αυτή η φυσικοχημική μεταβολή. Ή πιο απλά ότι η ενθαλπία εξαέρωσης είναι διπλάσια από την ενθαλπία τήξης. Η τήξη, η εξαέρωση (εξάτμιση ή βρασμός)και η εξάχνωση πραγματοποιούνται με απορρόφηση ενέργειας από το περιβάλλον, υπό μορφή θερμότητας. Πρόκειται δηλαδή για ενδόθερμες διεργασίες. Αντίθετα κατά την αντίστροφη πορεία φυσικών μεταβολών, ελευθερώνεται ενέργεια υπό μορφή θερμότητας , οπότε η υγροποίηση, η πήξη και η απόθεση είναι εξώθερμες διεργασίες.

Από τα παραπάνω συμπεραίνουμε ότι οι μεταβολές των φυσικών καταστάσεων της ύλης συνοδεύονται από μεταβολή της ενέργειας. Δεδομένου ότι κατά τη μεταβολή των φυσικών καταστάσεων δεν παρατηρείται αλλαγή στη σύσταση της ύλης(ανακατανομή μα σπάσιμο ή δημιουργία δεσμών), η προαναφερθείσα ενεργειακή μεταβολή οφείλεται κατά τις παραπάνω μεταβάσεις στην αλλαγή της ισχύος των διαμοριακών δυνάμεων, οι οποίες χαρακτηρίζουν κάθε κατάσταση.

Δείτε την προσομοίωση που ακολουθεί, η οποία περιγράφει τα χαρακτηριστικά των καταστάσεων της ύλης

http://www.harcourtschool.com/activity/states_of_matter/molecules.swf

και δοκιμάστε το test.

http://www.e-yliko.gr/htmls/greek_skoool/chemistry/particle_theory/launch.html