Wat zijn de veranderingen van de toestand van de materie?
Veranderingen in de toestand van materie verwijzen naar de transformaties die materie ondergaat van de ene toestand naar de andere zonder de samenstelling ervan te veranderen. Deze veranderingen treden op wanneer druk en/of temperatuur variëren.
Op aarde manifesteren vaste, vloeibare, gasvormige en plasmatische toestanden zich van nature. De toestandsveranderingen die daartussen optreden zijn: verdamping, fusie, stolling, sublimatie, omgekeerde sublimatie, ionisatie en deïonisatie.
Laten we eens kijken wat ze zijn, hoe ze worden geproduceerd en wat de meest voorkomende voorbeelden zijn in het dagelijks leven.
stollen
Links: overgang van een vloeibare (water) naar een vaste (ijs) toestand. Rechts: overgang van gesmolten chocolade naar pure chocolade, in een tablet.
Solidificatie is de verandering van een vloeibare naar een vaste toestand. Het treedt op wanneer de temperatuur van een vloeistof of vloeistof aanzienlijk daalt.
Hoe vindt stolling plaats? Wanneer de temperatuur van de vloeistof daalt, komen de deeltjes steeds dichter bij elkaar, totdat ze zo compact worden dat de beweging ertussen wordt verminderd. Deze benadering en het gebrek aan mobiliteit tussen de deeltjes geeft de vaste stoffen stevigheid.
Het maximale punt waarop de vloeistof uithardt, staat bekend als: vriespunt.
Voorbeelden
- IJsvorming.
- Chocolade verharding.
- Verharding van gesmolten metalen (sieraden, uitrustingsstukken, enz.).
- Vervaardiging van zeep.
- Gelatine verharding.
Smelten of smelten
Links: overgang van vast (ijs) naar vloeibaar (water). Rechts: ijslolly smelten.
Smelten of smelten is de verandering van een vaste naar een vloeibare toestand. Fusie treedt op wanneer de vaste stof wordt blootgesteld aan een temperatuurstijging.
Hoe vindt smelten of smelten plaats? Als de temperatuur flink stijgt, beginnen de vastestofdeeltjes zich van elkaar te scheiden. Naarmate de scheiding groter is, krijgen de deeltjes meer beweging. Dientengevolge begint materie een vloeibaar uiterlijk te krijgen en verliest het zijn vorm. Dat wil zeggen, de vaste stof verandert in een vloeistof.
Voorbeelden
- Ontdooien van de poolkappen.
- Gesmolten chocolade.
- Gesmolten boter om te koken.
- Gesmolten kaarsvet (paraffine).
- Smelten van ijslolly's blootgesteld aan de hitte van de omgeving.
Verdamping of verdamping
Links: overgang van vloeibare naar gasvormige toestand. Rechts: Braadpan met kokend water (in verdamping).
Verdamping is de overgang van een vloeibare naar een gasvormige toestand. Verdamping treedt op wanneer een vloeistof wordt blootgesteld aan een temperatuurstijging.
Hoe vindt verdamping plaats? Verdamping is een proces dat constant en langzaam verloopt in bepaalde vloeistoffen, maar versnelt wanneer de vloeistof de Kookpunt.
Onder deze omstandigheden beginnen de deeltjes van elkaar weg te bewegen. De interactie tussen hen wordt verbroken en daarom wordt hun beweging expansief, wat aanleiding geeft tot de vorming van de gasvormige toestand.
Voorbeelden
- Stoom van kokend water.
- Een natte vloer drogen.
- Zweet verdamping.
- Kleding drogen in de open lucht.
- Wolkenvorming door verdamping van terrestrisch water.
Het kan u interesseren: Verdamping
condensatie
Links: overgang van gasvormige naar vloeibare toestand. Rechts: transpiratie uit een glas ijswater in een warme omgeving.
Condensatie is de overgang van een gasvormige toestand naar een vloeistof. Condensatie ontstaat wanneer de temperatuur daalt en/of de druk in de omgeving stijgt.
Hoe ontstaat condensatie? Wanneer de temperatuur daalt en/of de druk stijgt, beginnen de deeltjes waaruit het gas bestaat dichter bij elkaar te komen, waardoor ze een deel van hun mobiliteit verliezen. Op deze manier vindt de overgang van de gasvormige toestand naar de vloeistof plaats.
Voorbeelden
- De regen.
- Het zweet van een glas koude vloeistof.
- Dauw.
- Beslaan van glas en spiegels.
sublimatie
Links: overgang van vaste naar gasvormige toestand. Rechts: sublimatie van droogijs.
Sublimatie is de directe verandering van de vaste naar de gasvormige toestand. In dit geval is er geen doorgang door de vloeibare toestand. In feite komt het woord sublimatie uit het Latijn ik zal sublimeren, wat 'opstaan' betekent.
Sublimatie treedt op wanneer een vaste stof die op een extreem lage temperatuur wordt bewaard, in contact komt met een hogere temperatuur, binnen een bepaalde druk.
Hoe wordt sublimatie geproduceerd? Voor alle stoffen is er een punt van temperatuur en druk waarin de vaste toestand, de vloeistof en het gas in evenwicht naast elkaar bestaan, dat heet drievoudig punt.
Wanneer de temperatuur van de vaste stof onder het tripelpunt ligt en bovendien de dampdruk laag genoeg is, zijn er geen voorwaarden voor de vorming van vloeistof. Dan zorgt elke bijdrage van energie (warmte), hoe klein ook, ervoor dat de deeltjes van de vaste stof abrupt worden gescheiden en in de ruimte in de vorm van gas expanderen.
Droogijs is bijvoorbeeld een vast blok koolstofdioxide (CO2) en wordt bewaard bij een temperatuur van -78 ° C, dat wil zeggen onder het tripelpunt. Wanneer droogijs wordt blootgesteld aan kamertemperatuur, bij een druk van minder dan 5,2 atmosfeer, verandert het direct in een gas. Dit is sublimatie.
Voorbeelden
- Droogijs sublimatie.
- Naftaleen sublimatie.
- Kleursublimatie.
- Chemische sublimatie voor medicijnen.
Omgekeerde sublimatie of afzetting
Links: overgang van de gasvormige naar de vaste toestand. Rechts: sneeuwafzettingen.
Omgekeerde sublimatie bestaat uit de directe verandering van de gasvormige naar de vaste toestand. Omgekeerde sublimatie is ook bekend als afzetting, omgekeerde sublimatie, regressieve sublimatie, desublimatie of kristallisatie.
Omgekeerde depositie of sublimatie treedt op wanneer gas snel of plotseling in contact komt met zeer lage temperaturen.
Hoe wordt omgekeerde sublimatie of afzetting geproduceerd? Wanneer een gas of damp wordt blootgesteld aan zeer lage temperaturen en onder bepaalde vochtigheidsomstandigheden, verliest het zijn warmte-energie snel. Zo worden de deeltjes verdicht en gaat het over naar de vaste toestand.
Voorbeelden
- Sneeuw.
- Vorstvorming
- Contrails van vliegtuigen in de lucht.
- Roetvorming in schoorstenen.
ionisatie
Links: overgang van de gasvormige naar de plasmatische toestand. Rechts: bliksem in een onweersbui.
Ionisatie is de overgang van gas naar plasma. Dit proces vindt plaats wanneer een gas wordt verwarmd.
Hoe vindt ionisatie plaats? Wanneer een gas wordt verwarmd, beginnen de deeltjes waaruit het gas bestaat sneller te bewegen en met elkaar in botsing te komen. Dit verhoogt het energieniveau, waardoor de buitenste elektronen van de atomen verloren gaan en het atoom wordt omgezet in een ion.
Een deel van de energie van deze atomen en elektronen kan aanleiding geven tot fotonen. Dit proces zorgt ervoor dat het gas gaat gloeien, waardoor plasma ontstaat.
Voorbeelden
- Bliksem van onweer.
- De polaire aurora's (aurora borealis en aurora australis).
- Neon lichten.
- Plasma-tv's.
- Plasma lampen.
Deïonisatie
Links: overgang van plasma naar gasvormige toestand. Rechts: metaal lasproces.
Ionisatie is de overgang van gas naar plasma. Het is het omgekeerde proces van ionisatie. Het treedt op wanneer een elektrisch geladen gas afkoelt.
Hoe vindt ionisatie plaats? In tegenstelling tot ionisatie is deïonisatie een proces waarbij een gas afkoelt, waardoor het zijn energielading verliest.
Voorbeeld.
- De rook die ontstaat tijdens het metaallasproces.
- De rook van een pas gedoofde vlam.
Het kan je interesseren:
- Wat is materie?
- Toestanden van het materiaal
- Eigenschappen van materie
