物质的三态
- 物质的三种状态是固体,液体而且气体
- 一种物质通常可以以这三种状态存在,取决于温度(和压力)
- 状态变化发生在熔点(固体到液体,液体到固体)和在冰点(液变气,气变液)
- 熔点处发生熔化和冻结
- 沸腾和凝结发生在沸点
- 单个原子本身并不具有与本体物质相同的性质
- 物质的三种状态可以用一个简单的模型来表示
- 在这个模型中,粒子用小的实心球体表示
固体、液体和气体性质概述
互变现象
- 从固体变成液体,从液体变成气体所需要的能量取决于粒子间作用力的强度
- 引力越强,克服它们所需要的能量就越多,从而使状态发生变化
- 因此,粒子间的作用力越强,物质的熔点和沸点就越高
- 当物质由于温度或压力的变化而从一种状态转变为另一种状态时,这种变化被称为相变互变现象的状态
- 这是一个物理变化涉及更改部队在物质的粒子之间,粒子本身保持不变相同,以及该物质的化学性质
- 物理变化相对容易逆转,因为在状态的相互转换过程中不会形成新的物质
- 相互转换有特定的术语来描述它们:
状态变化摘要
融化
- 熔化是指固体变成液体
- 这个过程需要热能转化为动能能量,让粒子移动
- 它发生在一个特定的温度,称为融化点这是独特的对每一个纯固体
沸腾
- 沸腾是指液体变成气体
- 这需要热量来形成气泡下面液体的表面,允许液体颗粒从液体表面和液体内部逸出
- 它发生在一个特定的温度,称为沸腾点这是独特的每一种纯液体
冻结
- 冻结是指液体变成固体
- 这与熔化相反,恰好发生在相同温度由于熔点,因此纯物质的熔点和冰点是相同的
- 例如,水在0ºC结冰和融化
- 它需要温度的显著降低(或热能的损失),并发生在一个特定的温度独特的对于每种纯物质
蒸发
- 当液体变成气体时
- 蒸发只发生在表面高能粒子可以从液体表面逃逸低温度,低于液体的沸点
- 表面积越大,液体/表面越热,液体蒸发的速度就越快
- 蒸发发生在范围但加热会加速这一过程,因为粒子需要能量才能从表面逃逸
冷凝
- 当气体变成液体时,通常要冷却
- 当气体冷却时,它的粒子会失去能量,当它们相互碰撞时,它们就没有能量再次反弹,而是聚集在一起形成液体
升华
- 当固体直接变成气体时
- 这种情况只发生在少数固体中,如碘或固体二氧化碳
- 相反的反应也会发生,称为脱升华或沉积
物质的三种状态之间的相互转换
考试技巧
固体、液体和气体有不同的物理性质。这些性质的差异来自于粒子在每种状态下的排列方式的差异。
预测物理状态
- 物质在一定条件下的物理状态可以从一组给定的数据中预测出来。
- 通常你会得到融化而且沸腾为一种物质点数据,并要求预测其在特定条件下的物理状态。
- 在温度下面的融化点:
- 物质是会在的固体状态
- 在温度以上的融化但下面的沸腾点:
- 物质会在液体状态
- 在温度以上的沸腾点:
- 物质会在气体状态。
工作的例子
预测状态下表显示了A、B、C和d四种不同物质的熔点和沸点数据。预测以下物质的状态:
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- A物质在-150℃
- B物质在50℃时
- C物质在1400ºC
- D物质在400℃时
熔点和沸点表
解决方案
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- A在-173ºC以上沸腾,所以在-150ºC A是A气体
- B在1736℃熔化,所以在50℃时是a固体
- C在1105ºC熔化,在1450ºC沸腾,所以在1400ºC是a液体
- D在650℃熔化,所以在400℃是a固体