5 KEADAAN AGREGAT JIRIM - KIMIA - 2026

Keadaan agregat jirim dihubungkan dengan fakta bahawa ia boleh wujud dalam keadaan yang berlainan, bergantung pada ketumpatan yang ditunjukkan oleh molekul yang menyusunnya. Sains fizik adalah salah satu yang bertanggungjawab untuk mengkaji sifat dan sifat jirim dan tenaga di alam semesta.

Konsep jirim didefinisikan sebagai segala sesuatu yang membentuk alam semesta (atom, molekul dan ion), yang membentuk semua struktur fizikal yang ada. Penyiasatan saintifik tradisional menganggap keadaan agregat jirim lengkap seperti yang dinyatakan dalam tiga yang diketahui: pepejal, cair atau gas.

Namun, ada dua fasa lagi yang telah ditentukan baru-baru ini, yang membolehkannya diklasifikasikan seperti itu dan ditambahkan ke tiga keadaan asal (yang disebut plasma, dan kondensat Bose-Einstein).

Ini mewakili bentuk jirim yang lebih jarang daripada yang tradisional, tetapi yang dalam keadaan yang tepat menunjukkan sifat intrinsik dan cukup unik untuk diklasifikasikan sebagai keadaan agregat.

Keadaan agregat perkara

Padu

Logam adalah pepejal

Apabila kita bercakap mengenai jirim dalam keadaan padat, ia dapat didefinisikan sebagai molekul yang menyusunnya bersatu dengan cara yang padat, yang memungkinkan ruang yang sangat sedikit di antara mereka dan memberikan watak yang kaku pada strukturnya.

Oleh itu, bahan dalam keadaan agregat ini tidak mengalir dengan bebas (seperti cecair) atau mengembang secara volumetrik (seperti gas) dan, untuk tujuan pelbagai aplikasi, dianggap sebagai bahan yang tidak dapat dikompresi.

Selain itu, mereka dapat memiliki struktur kristal, yang disusun secara teratur dan teratur atau dengan cara yang tidak teratur dan tidak teratur, seperti struktur amorf.

Dalam pengertian ini, pepejal tidak semestinya homogen dalam strukturnya, dan dapat menemukan zat yang secara kimia heterogen. Mereka memiliki kemampuan untuk pergi langsung ke keadaan cair dalam proses peleburan, dan juga menuju ke keadaan gas dengan penyejukan.

Jenis pepejal

Bahan pepejal dibahagikan kepada beberapa klasifikasi:

Logam: adakah pepejal yang kuat dan padat itu juga merupakan pengalir elektrik yang sangat baik (kerana elektron bebasnya) dan haba (kerana kekonduksian terma mereka). Mereka membentuk sebahagian besar jadual berkala, dan dapat digabungkan dengan logam lain atau bukan logam untuk membentuk aloi. Bergantung pada logam yang dimaksudkan, logam tersebut dapat dijumpai secara semula jadi atau dihasilkan secara buatan.

Mineral

Mereka adalah pepejal yang terbentuk secara semula jadi melalui proses geologi yang berlaku pada tekanan tinggi.

Mineral dikatalogkan sedemikian rupa berdasarkan struktur kristalnya dengan sifat seragam, dan jenisnya sangat berbeza bergantung pada bahan yang dibincangkan dan asal usulnya. Jenis pepejal ini sangat biasa dijumpai di seluruh planet Bumi.

Seramik

Mereka adalah pepejal yang dihasilkan dari bahan bukan organik dan bukan logam, biasanya dengan penggunaan haba, dan yang mempunyai struktur kristal atau separa kristal.

Keistimewaan bahan jenis ini adalah bahawa ia dapat menghilangkan suhu, hentaman dan kekuatan tinggi, menjadikannya komponen yang sangat baik untuk teknologi canggih dalam bidang aeronautik, elektronik dan bahkan ketenteraan.

Pepejal organik

Mereka adalah pepejal yang terutama terdiri dari unsur karbon dan hidrogen, dan mungkin juga mempunyai molekul nitrogen, oksigen, fosfor, sulfur atau halogen dalam strukturnya.

Bahan-bahan ini sangat berbeza, dengan bahan mulai dari polimer semula jadi dan buatan hingga lilin parafin yang berasal dari hidrokarbon.

Bahan Komposit

Mereka adalah bahan yang agak moden yang telah dikembangkan dengan menggabungkan dua atau lebih pepejal, mencipta bahan baru dengan ciri masing-masing komponennya, sehingga memanfaatkan sifatnya untuk bahan yang lebih unggul daripada asalnya. Contohnya termasuk konkrit bertetulang dan kayu komposit.

Semikonduktor

Mereka dinamakan untuk kekonduksian dan kekonduksian elektrik mereka, yang menempatkannya di antara konduktor logam dan induktor bukan logam. Mereka sering digunakan dalam bidang elektronik moden dan untuk mengumpulkan tenaga suria.

Bahan Nanomaterial

Mereka adalah pepejal dimensi mikroskopik, yang bermaksud bahawa mereka mempunyai sifat yang berbeza daripada versi yang lebih besar. Mereka menemui aplikasi dalam bidang sains dan teknologi khusus, seperti dalam bidang penyimpanan tenaga.

Biomaterial

Mereka adalah bahan semula jadi dan biologi dengan ciri-ciri kompleks dan unik, berbeza dari semua pepejal lain kerana asalnya diberikan melalui evolusi berjuta-juta tahun. Mereka terdiri dari unsur organik yang berbeda, dan dapat dibentuk dan direformasi sesuai dengan ciri-ciri intrinsik yang mereka miliki.

Cecair

Cecair disebut bahan yang berada dalam keadaan hampir tidak dapat dikompresi, yang menempati isipadu bekas di mana ia berada.

Tidak seperti pepejal, cecair mengalir dengan bebas di permukaan di mana mereka berada, tetapi ia tidak mengembang secara volumetrik seperti gas; atas sebab ini, mereka mengekalkan ketumpatan yang hampir berterusan. Mereka juga memiliki kemampuan untuk membasahi atau membasahi permukaan yang mereka sentuh kerana ketegangan permukaan.

Cecair dikuasai oleh sifat yang dikenali sebagai kelikatan, yang mengukur ketahanannya terhadap ubah bentuk oleh ricih atau pergerakan.

Berdasarkan tingkah laku mereka berkenaan dengan kelikatan dan ubah bentuk, cecair dapat diklasifikasikan menjadi cecair Newtonian dan bukan Newtonian, walaupun ini tidak akan dibincangkan secara terperinci dalam artikel ini.

Penting untuk diperhatikan bahawa hanya terdapat dua unsur yang terdapat dalam keadaan agregat ini dalam keadaan normal: bromin dan merkuri, dan cesium, gallium, francium dan rubidium juga dapat dengan mudah mencapai keadaan cair dalam keadaan yang mencukupi.

Mereka dapat diubah menjadi keadaan padat dengan proses pemejalan, dan juga berubah menjadi gas dengan mendidih.

Jenis cecair

Mengikut strukturnya, cecair dibahagikan kepada lima jenis:

Pelarut

Mewakili semua cecair biasa dan tidak biasa dengan hanya satu jenis molekul dalam strukturnya, pelarut adalah bahan yang berfungsi untuk melarutkan bahan pepejal dan cecair lain di dalamnya, untuk membentuk jenis cecair baru.

Penyelesaian

Mereka adalah cecair dalam bentuk campuran homogen, yang telah dibentuk oleh penyatuan zat terlarut dan pelarut, zat terlarut dapat menjadi pepejal atau cecair lain.

Emulsi

Mereka direpresentasikan sebagai cecair yang telah dibentuk dengan mencampurkan dua cecair yang biasanya tidak dapat dicampur. Mereka diperhatikan sebagai cairan yang tersuspensi dalam bentuk globula yang lain, dan dapat ditemukan dalam bentuk W / O (air dalam minyak) atau O / W (minyak dalam air), bergantung pada strukturnya.

Penggantungan

Suspensi adalah cecair di mana terdapat zarah pepejal yang terampai di dalam pelarut. Mereka boleh terbentuk secara semula jadi, tetapi paling sering dilihat di bidang farmasi.

Penyembur aerosol

Mereka terbentuk apabila gas disalurkan melalui cecair dan yang pertama tersebar di kedua. Bahan-bahan ini bersifat cair dengan molekul gas, dan dapat memisahkan dengan kenaikan suhu.

Gas

Gas dianggap sebagai keadaan bahan yang dapat dimampatkan, di mana molekul-molekulnya sangat terpisah dan tersebar, dan di mana ia mengembang untuk memenuhi isipadu bekas di mana ia berada.

Juga, terdapat beberapa unsur yang terdapat dalam keadaan gas secara semula jadi dan dapat bergabung dengan bahan lain untuk membentuk campuran gas.

Gas dapat ditukarkan secara langsung ke cecair melalui proses pemeluwapan, dan menjadi pepejal dengan proses pemendapan yang jarang berlaku. Selain itu, mereka dapat dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi atau melewati medan elektromagnetik yang kuat untuk mengionkannya, mengubahnya menjadi plasma.

Memandangkan sifat dan ketidakstabilannya yang rumit bergantung pada keadaan persekitaran, sifat gas boleh berbeza-beza mengikut tekanan dan suhu di mana ia dijumpai, jadi kadang-kadang anda bekerja dengan gas dengan anggapan bahawa ia "ideal".

Jenis gas

Terdapat tiga jenis gas mengikut struktur dan asalnya, yang dijelaskan di bawah:

Alam semulajadi

Mereka didefinisikan sebagai semua unsur yang ditemukan dalam keadaan gas di alam dan dalam keadaan normal, yang diamati di planet Bumi dan juga di planet lain.

Dalam kes ini, oksigen, hidrogen, nitrogen dan gas mulia, selain klorin dan fluorin, dapat dinamakan sebagai contoh.

Sebatian semula jadi

Mereka adalah gas yang terbentuk secara semula jadi oleh proses biologi dan terbuat dari dua atau lebih unsur. Mereka biasanya terdiri dari hidrogen, oksigen dan nitrogen, walaupun dalam kes yang sangat jarang, mereka juga dapat terbentuk dengan gas mulia.

Buatan

Mereka adalah gas yang dihasilkan oleh manusia dari sebatian semula jadi, yang dibuat untuk memenuhi keperluan yang dimiliki oleh manusia. Gas tiruan tertentu seperti klorofluorokarbon, agen anestesia dan steril mungkin lebih beracun atau mencemarkan daripada yang difikirkan sebelumnya, jadi ada peraturan untuk mengehadkan penggunaannya secara besar-besaran.

Plasma

Keadaan agregat jirim ini dijelaskan untuk pertama kalinya pada tahun 1920-an dan dicirikan oleh ketiadaannya di permukaan bumi.

Ia hanya muncul apabila gas neutral dikenakan medan elektromagnetik yang cukup kuat, membentuk kelas gas terion yang sangat konduktif terhadap elektrik, dan itu juga cukup berbeza dari keadaan agregasi lain yang ada untuk mendapatkan klasifikasi tersendiri sebagai sebuah negara. .

Perkara dalam keadaan ini dapat dinonaktifkan untuk menjadi gas lagi, tetapi ia adalah proses yang kompleks yang memerlukan keadaan yang melampau.

Dihipotesiskan bahawa plasma mewakili keadaan jirim yang paling banyak di alam semesta; Argumen-argumen ini didasarkan pada keberadaan apa yang disebut "materi gelap", yang diusulkan oleh ahli fizik kuantum untuk menjelaskan fenomena graviti di ruang angkasa.

Jenis plasma

Terdapat tiga jenis plasma, yang dikelaskan hanya berdasarkan asalnya; Ini berlaku walaupun dalam klasifikasi yang sama, kerana plasma sangat berbeza antara satu sama lain dan mengetahui bahawa satu tidak cukup untuk mengetahui semuanya.

Buatan

Ini adalah plasma buatan manusia, seperti yang terdapat di dalam skrin, lampu pendarfluor dan tanda-tanda neon, dan pada pendorong roket.

Tanah

Ini adalah plasma yang terbentuk dengan cara atau cara lain oleh Bumi, yang menjadikannya jelas bahawa ia berlaku terutamanya di atmosfer atau lingkungan lain yang serupa dan ia tidak berlaku di permukaan. Ini termasuk kilat, angin kutub, ionosfera, dan magnetosfera.

Ruang

Itu adalah plasma yang diperhatikan di ruang angkasa, membentuk struktur dengan ukuran yang berbeza, yang bervariasi dari beberapa meter hingga perpanjangan tahun cahaya yang sangat besar.

Plasma ini diperhatikan di bintang (termasuk Matahari kita), di angin suria, medium antara bintang dan intergalaksi, dan juga nebula antarbintang.

Kondensat Bose-Einstein

Kondensat Bose-Einstein adalah konsep yang agak baru. Ia berasal dari tahun 1924, ketika ahli fizik Albert Einstein dan Satyendra Nath Bose meramalkan keberadaannya secara umum.

Keadaan jirim ini digambarkan sebagai gas pencair boson - zarah unsur atau sebatian yang dikaitkan dengan pembawa tenaga - yang telah disejukkan ke suhu yang hampir mendekati sifar mutlak (-273.15 K).

Dalam keadaan ini, komponen komponen kondensat melepasi ke keadaan kuantum minimumnya, menyebabkan mereka memaparkan sifat fenomena mikroskopik yang unik dan khusus yang memisahkannya dari gas biasa.

Molekul kondensat BE menunjukkan ciri-ciri superkonduktiviti; iaitu, tidak ada rintangan elektrik. Mereka juga dapat menunjukkan ciri-ciri kelembapan, yang menjadikan zat tersebut mempunyai kelikatan sifar, sehingga dapat mengalir tanpa kehilangan tenaga kinetik akibat geseran.

Oleh kerana ketidakstabilan dan wujudnya jirim yang pendek dalam keadaan ini, kemungkinan penggunaan sebatian jenis ini masih dikaji.

Inilah sebabnya mengapa, selain digunakan dalam kajian yang berusaha memperlambat kecepatan cahaya, tidak banyak aplikasi yang dicapai untuk jenis bahan ini. Walau bagaimanapun, terdapat petunjuk bahawa ia dapat membantu umat manusia dalam sebilangan besar peranan masa depan.

Rujukan

1. BBC. (sf). Negeri Perkara. Diperolehi dari bbc.com
2. Belajar, L. (sf). Pengelasan Perkara. Diperolehi dari course.lumenlearning.com
3. LiveScience. (sf). Negeri Perkara. Diperolehi dari livescience.com
4. Universiti, P. (sf). Negeri Perkara. Diperolehi dari chem.purdue.edu
5. Wikipedia. (sf). Negeri Perkara. Diperolehi dari en.wikipedia.org