Stanja materije: kruta, tekućina, plin i plazma

Materija se javlja u četiri stanja: krute tvari, tekućine, plinovii plazme. Često stanje materije neke tvari može se mijenjati dodavanjem ili uklanjanjem toplinske energije iz nje. Na primjer, dodavanje topline može rastopiti led u tekuću vodu i vodu pretvoriti u paru.

Riječ "materija" odnosi se na sve u svemiru koji ima masu i zauzima prostor. Sva je materija sastavljena od atoma elemenata. Ponekad se atomi povezuju usko, dok se u drugim vremenima rasipaju.

Materije su općenito opisane na temelju kvaliteta koje se mogu vidjeti ili osjetiti. Materija koja se osjeća tvrdo i održava fiksni oblik naziva se kruta; tvar koja se osjeća mokrom i zadržava svoj volumen, ali ne i oblik, naziva se tekućinom. stvar koja može mijenjati i oblik i volumen naziva se gasom.

Neki uvodni tekstovi iz kemije nazivaju krute tvari, tekućine i plinove kao tri stanja materije, ali tekstovi više razine prepoznaju plazmu kao četvrto stanje materije. Poput plina, plazma može promijeniti volumen i oblik, ali za razliku od plina, može promijeniti i svoj električni naboj.

Isti element, spoj ili otopina mogu se ponašati vrlo različito ovisno o stanju tvari. Na primjer, kruta voda (led) osjeća se tvrdo i hladno dok je tekuća voda mokra i pokretna. Važno je napomenuti, međutim, da je voda vrlo neobična vrsta materije: umjesto da se smanjuje kada formira kristalnu strukturu, ona se zapravo proširuje.

solidan ima određeni oblik i volumen, jer se molekule koje čine čvrsta tvar spajaju tijesno zajedno i sporo se kreću. Čvrste tvari su često kristalne; primjeri kristalnih krutih tvari uključuju stolnu sol, šećer, dijamante i mnoge druge minerale. Čvrsta tvar se ponekad formira kad se tekućina ili plinovi ohlade; led je primjer ohlađene tekućine koja je postala kruta. Ostali primjeri krutih tvari uključuju drvo, metal i stijene na sobnoj temperaturi.

tekući ima određeni volumen ali poprima oblik svoje posude. Primjeri tekućina uključuju vodu i ulje. Nakon hlađenja plinovi se mogu ukapkati, kao što je slučaj s vodenom parom. To se događa dok se molekule u plinu usporavaju i gube energiju. Čvrste tvari se mogu ukapati kada se zagrijavaju; rastaljena lava je primjer čvrste stijene koja se ukaplila kao rezultat jake vrućine.

plin nema ni određeni volumen, niti određeni oblik. Neki se plinovi mogu vidjeti i osjetiti, dok su drugi nematerijalni za ljudska bića. Primjeri plinova su zrak, kisik i helij. Zemljina atmosfera sastoji se od plinova koji uključuju dušik, kisik i ugljični dioksid.

Plazma nema ni određeni volumen, niti određeni oblik. Plazma se često vidi u ioniziranim plinovima, ali razlikuje se od plinova jer posjeduje jedinstvena svojstva. Slobodni električni naboji (nisu vezani za atome ili ione) uzrokuju električnu provodljivost plazme. Plazma se može stvoriti zagrijavanjem i ioniziranjem plina. Primjeri plazme uključuju zvijezde, munje, fluorescentna svjetla i neonske znakove.