Agregatna stanja

Izvor: Wikipedia
Dijagram promene agregatnih stanja.

Agregatno stanje je makroskopski oblik postojanja materije, uniformnih fizičkih osobina, i uniformnog hemijskog sastava u kojem čestice (atomi, molekuli, joni...) imaju karakterističnan prostorni raspored i karakteristične oblike kretanja.

Tip agregatnog stanja (čvrsto, tečno, gasovito, plazma) zavisi od odnosa termalne energije čestica i energije međučestičnih interakcija.

Promene agregatnih stanja se nazivaju fazni prelazi.

Čvrsto agregatno stanje[uredi - уреди]

Glavni članak: Čvrsto agregatno stanje

Tela u čvrstom stanju mogu biti kristalna i amorfna. U kristalnim telima atomi su pravilno raspoređeni u prostoru i samo osciluju oko ravnotežnih položaja. U amorfnim telima čestice isto osciluju oko ravnotežnih položaja ali je njihov prostorni raspored neuređen.

Tečno agregatno stanje[uredi - уреди]

Glavni članak: tečnost

U tečnom stanju raspored čestica je poput onoga u amorfnom s time što je dopušteno i translatorno kretanje čestica. Dakle, pored oscilovanja oko ravnotežnih položaja čestice se međusobno kreću. (Molekuli mogu još i da rotiraju oko svog centra mase i još da poseduju brojne oblike unutrašnjeg kretanja poput vibracija, torzionih oscilacija, rotacija, konformacionih prelaza itd.) Pri tome čestice mogu da razmenjuju položaje i da stvaraju nove, međutim, privlačne sile su dovoljno velike u odnosu na termalnu energiju da drže čestice na bliskim rastojanjima. Otuda tečnosti imaju konstantnu zapreminu ali ne i oblik.

Gasovito agregatno stanje[uredi - уреди]

Glavni članak: Gas

U gasovitom stanju privlačne sile među česticama znatno su slabije od njihove toplotne energije pa se čestice skoro slobodno kreću ispunjavajući celokupan raspoloživi prostor.

Plazma[uredi - уреди]

Glavni članak: Plazma (fizika)

Plazma je jonizovan gas koji se zbog jedinstvenih osobina smatra posebnim agregatnim stanjem materije.

Ostala agregatna stanja[uredi - уреди]

Pored osnovnih agregatnih stanja (čvrsto, tečno, gasovito i plazma) postoji i čitava serija međustanja, koja se nazivaju i tečni kristali ili mezomorfna stanja, koja su po svojim osobinama između tečnog i čvrstog stanja. Praktično radi se o anizotropnim tečnostima, dakle, sistemima u kojima čestice imaju pokretljivost tečnosti ali prostorni raspored kristala.

Promena agregatnog stanja[uredi - уреди]

Glavni članak: Fazna transformacija

Prelaz iz jednog agregatnog stanja u drugo naziva se fazni prelaz. Pri tome se menja samo relativni raspored čestica i/ili njihova pokretljivost ali ne i njihova hemijska priroda. Dakle, promena agregatnog stanja je striktno fizički proces bez hemijskih reakcija. Promena agregatnog stanja može da bude skokovita (topljenje leda, sublimacija joda, isparavanje vode) ili kontinualna (omekšavanje stakla). Na temperaturi apsolutne nule skoro sve supstance su u čvrstom stanju. Na ekstremno visokim temperaturama skoro sve supstance prelaze u plazmu.

Osobine agregatnog stanja[uredi - уреди]

Pod osobinama agregatnog stanja podrazumevamo statičke osobine kao što su:

Kao i dinamičke osobine kao:

Odrednice koje karakterišu "vrstu čestica" od kojih se sistem sastoji ne određuju direktno agregatno stanje. Drugim rečima, tečnost je tečnost jer se ponaša kao ista, pa makar bila voda, aceton, etanol, anti-voda (anti-kiseonik + anti-vodonik), itd.

Neka dobro poznata agregatna stanja:

Manje poznata agregatna stanja su:

  • supersolid
  • frakciona kvantna Hall tečnost (nisko-temperaturni elektronski gas)
  • poremećena X-Y kristalna rešetka