物質の状態とは?
固体、液体、気体、プラズマ
水のための物質の固体状態を氷にします。小谷裕二/ゲッティイメージズ
物質は次の 4 つの状態で発生します。 固体、液体、気体 、およびプラズマ。頻繁 物質の状態 物質に熱エネルギーを加えたり取り除いたりすることで変化することがあります。たとえば、熱を加えることで氷を溶かして液体の水にし、水を蒸気に変えることができます。
重要ポイント: 物質の状態
- 物質には質量があり、空間を占有します。
- 物質の 4 つの主な状態は、固体、液体、気体、およびプラズマです。
- 例外的な条件下では、物質の他の状態も存在します。
- 立体には決まった形と体積があります。液体には一定の体積がありますが、容器の形をしています。気体には、定義された形状または体積がありません。プラズマは、粒子が非常に離れているという点でガスに似ていますが、ガスは電気的に中性であり、プラズマは電荷を持っています。
物質の状態とは?
「物質」という言葉は、質量を持ち、空間を占有する宇宙のすべてのものを指します。すべての物質は元素の原子で構成されています。原子同士が密に結合している場合もあれば、ばらばらに散らばっている場合もあります。
物質の状態は一般に、見たり感じたりできる性質に基づいて記述されます。硬く、一定の形状を維持する物質は固体と呼ばれます。湿っていて、その体積を維持しているが、その形状を維持していない物質は、液体と呼ばれます。 案件 形も体積も変化できるものを気体と呼びます。
化学の入門書の中には、固体、液体、気体を物質の 3 つの状態として挙げているものもありますが、より高度なテキストでは、プラズマを物質の 4 番目の状態として認識しています。ガスと同様に、プラズマはその体積と形状を変えることができますが、ガスとは異なり、電荷も変えることができます。
同じ元素、化合物、または溶液でも、物質の状態に応じて非常に異なる動作をすることがあります。たとえば、固体の水 (氷) は硬く冷たく感じますが、液体の水は湿って動きます。ただし、水は非常に珍しいタイプの物質であることに注意することが重要です。結晶構造を形成するときに収縮するのではなく、実際に膨張します。
固体
あ 個体 固体を構成する分子が密集してゆっくりと動くため、明確な形状と体積を持っています。固体はしばしば結晶性です。結晶性固体の例には、食卓塩、砂糖、ダイヤモンド、および他の多くの鉱物が含まれます。液体または気体が冷却されると、固体が形成されることがあります。氷は、冷却されて固体になった液体の一例です。固体の他の例には、室温での木、金属、および岩石が含まれます。
液体
あ 液体 があります 一定量 しかし、そのコンテナの形を取ります。液体の例としては、水と油があります。水蒸気の場合と同様に、気体は冷えると液化することがあります。これは、ガス内の分子が減速してエネルギーを失うときに発生します。固体は加熱すると液化することがあります。溶岩は、激しい熱の結果として液化した固体岩の一例です。
ガス
あ ガス 明確な体積も明確な形もありません。目に見えて感じることができるガスもあれば、人間には見えないガスもあります。気体の例としては、空気、酸素、ヘリウムがあります。地球の大気は、窒素、酸素、二酸化炭素などの気体で構成されています。
プラズマ
プラズマ 明確な体積も明確な形もありません。プラズマはイオン化したガスによく見られますが、ガスとは異なる性質を持っています。自由電荷 (原子またはイオンに束縛されていない) により、プラズマは導電性になります。プラズマは、ガスを加熱してイオン化することによって形成することができる。 プラズマの例 星、稲妻、蛍光灯、ネオンサインが含まれます。
その他の状態
科学者は常に新しい物質の状態を発見しています!物質の 4 つの主要な状態に加えて、他の状態には、超流動、ボーズ アインシュタイン凝縮、フェルミオン凝縮、リュードベリ分子、量子ホール状態、フォトニック物質、およびドロップレットンが含まれます。
ソース
- グッドスタイン、D.L. （1985）。 状態の物質 .ドーバー・フェニックス。 ISBN 978-0-486-49506-4。
- Murthy、G.;ら。 （1997）。 「フラストレーションのある二次元格子上の超流動と超固体」。 フィジカルレビューB . 55 (5): 3104. doi:10.1103/PhysRevB.55.3104
- Sutton, A.P. (1993)。 物質の電子構造 .オックスフォード科学出版。 ISBN 978-0-19-851754-2。
- マサチューセッツ州ワハブ (2005)。 固体物理学: 材料の構造と特性 . . . .アルファサイエンス。 ISBN 978-1-84265-218-3