Az alábbi tartalmat jelenleg INGYENES hozzáféréssel tekinted meg.
Amennyiben szeretnél teljes hozzáférést az oldalhoz, kérjük regisztrálj, jelentkezz be, és vásárold meg a szükséges elektronikus licencet vagy írd be a nyomtatott könyv hátuljában található kódot!


A levegő (1) és a bróm (2) részecskéinek elkeveredése (3)

A levegő (1) és a bróm (2) részecskéinek elkeveredése (3)

Gázok, folyadékok, szilárd anyagok
Megvizsgáljuk, miben különböznek egymástól a gázok, a folyadékok és a szilárd anyagok.
Cseppentsünk egy csepp brómot levegővel telt hengerbe! Írásvetítőre helyezett kristályosító csészébe öntsünk desztillált vizet! (Rétegvastagsága kb. 5 mm legyen!) Helyezzünk bele 2-3 db hipermangán kristályt! Figyeljük meg a színek szétterjedését!
A részecskék elkeveredésének szemléltetése golyómodellekkel. A kémiában használt különféle modellek az anyagok láthatatlan részecskéit szemléltetik

A részecskék elkeveredésének szemléltetése golyómodellekkel. A kémiában használt különféle modellek az anyagok láthatatlan részecskéit szemléltetik

A levegővel telt hengert hamarosan betöltik az aljára cseppentett bróm barna színű gőzei, a bróm részecskéi elkeverednek a levegő részecskéivel. A hipermangán jellegzetes színe lassan szétterjed a vízben.
A gázok és folyadékok elkeveredése három fontos dolgot bizonyít:
anyaguk nagyon kicsiny részecskékből épül fel,
ezek a részecskék nem folytonosan töltik ki a teret (a részecskék között üres hely van),
a részecskék állandó, rendezetlen mozgást végeznek. A mozgás függ a hőmérséklettől, magasabb hőmérsékleten gyorsabb.

A részecskék mozgását hőmozgásnak, az ennek következtében létrejött szétterjedést, elkeveredést diffúziónak nevezzük.
A gáz-halmazállapotú anyagokra jellemző, hogy kitöltik a rendelkezésükre álló teret. Nincs önálló alakjuk, térfogatuk kis nyomással megváltoztatható. A gázok szerkezetére jellemző, hogy a részecskék (saját méretükhöz képest) igen nagy távolságra vannak egymástól, az ütközésen kívül nincs közöttük kölcsönhatás. Ezért a részecskék egymástól függetlenül, rendezetlenül mozognak. Eközben egymással és az edény falával ütköznek. A három halmazállapot közül a gázokban a legnagyobb mértékű a rendezetlenség.

Folyadékok

Folyadékok

A folyadékokban a részecskék közel vannak egymáshoz, nincsenek helyhez kötve, egymáson elgördülhetnek. Így a folyadékoknak nincs állandó alakjuk, hanem felveszik az őket tartó edény alakját, csupán a térfogatuk marad változatlan. Összenyomhatóságuk kicsi. A folyadékok szerkezetére jellemző, hogy mindig van bennük kisfokú rendezettség.
A szilárd halmazállapotú anyagokban a részecskék helyhez kötött rezgőmozgást végeznek. Helyzetüket egymáshoz képest nem változtatják meg.
A szilárd testeknek önálló alakjuk és térfogatuk van.

Kristályos anyag (kősó) és szerkezetének modellje

Kristályos anyag (kősó) és szerkezetének modellje

A szilárd anyagok egy része kristályos. A kristályokat síklapok határolják, bennük a részecskék szabályos rendben helyezkednek el. A kristályos szerkezetű anyagoknak határozott olvadáspontjuk van.
A nem kristályos (amorf) szilárd anyagok külső alakján nem találhatók szabályosan elhelyezkedő síklapok. Szerkezetükre nem jellemző a részecskék szabályos rendezettsége. Melegítve fokozatosan lágyulnak meg, nincs határozott olvadáspontjuk.

Amorf anyagok: faopál és obszidián

Amorf anyagok: faopál és obszidián

Amikor az anyagok halmazállapotát vizsgáljuk, tudjuk, hogy minden anyagot igen kicsi részek sokasága, azaz halmaza alkotja. Ezek elrendeződése tér el egymástól a légnemű, a cseppfolyós és a szilárd állapotban.
Milyen látható tulajdonságában különbözik a fenti három anyag egymástól?
Folyadékkristályos kijelző

Folyadékkristályos kijelző

A háromféle halmazállapoton kívül további állapotokat is ismerünk. Ilyen például a folyadékkristályos állapot, amely átmenetet képez a folyadékok és a kristályos anyagok között. A folyékony kristályok rendezett csoportjai a kristályos testekhez hasonló rendezettséget mutatnak, de egymáshoz képest könynyen elmozdulnak, ezért a halmaz folyékony.
A folyadékkristályok jellegzetes tulajdonsága, hogy elektromos vagy mágneses mező hatására a csoportok rendeződnek. Ez a rendeződés az anyag fénytani tulajdonságait változtatja meg. (Például az átlátszatlan, zavaros folyadék átlátszóvá válik.) Az erőtér kikapcsolása után a csoportok rendezetlensége ismét visszaáll. Az ezen az elven működő folyadékkristályos kijelzőket (liquid crystal display = LCD) számológépekben, elektromos órákban, műszerekben alkalmazzák.
KÉRDÉSEK ÉS FELADATOK
1.
Mivel magyarázhatjuk az anyagok terjedését, eloszlását a levegőben és a vízben?
2.
Milyen halmazállapotú szobahőmérsékleten (20 °C-on) a vas, az üveg, a levegő, a víz, az ólom, az alkohol, a konyhasó, a cukor és a higany?
3.
Sorolj fel olyan anyagokat, amelyeket a hétköznapi gyakorlatban (pl. konyhában, fürdőszobában) többféle halmazállapotban is használunk, vagy a felhasználásukhoz halmazállapot-változás szükséges!
4.
Milyen minőségű anyag alkotja a jeget, a ködöt, a zúzmarát és a havat?
Leckéhez tartozó extrák