Stavy hmoty: pevná látka, kapalina, plyn a plazma

K záležitosti dochází ve čtyřech státech: pevné látky, kapaliny, plynya plazma. Často stav hmoty látky lze změnit přidáním nebo odstraněním tepelné energie z ní. Například přidání tepla může roztavit led na kapalnou vodu a proměnit vodu v páru.

Slovo „hmota“ se vztahuje na vše ve vesmíru, které má hmotu a zabírá prostor. Veškerá hmota je tvořena atomy prvků. Někdy jsou atomy navzájem úzce spojeny, zatímco jindy jsou rozptýleny široce.

Stavy hmoty jsou obecně popsány na základě vlastností, které lze vidět nebo cítit. Hmota, která se cítí tvrdě a udržuje pevný tvar, se nazývá pevná; hmota, která se cítí mokrá a udržuje svůj objem, ale ne její tvar, se nazývá kapalina. Hmota který může změnit tvar i objem, se nazývá plyn.

Některé texty úvodní chemie jmenují pevné látky, kapaliny a plyny jako tři stavy hmoty, ale texty vyšší úrovně rozpoznávají plazmu jako čtvrtý stav hmoty. Podobně jako plyn může plazma změnit svůj objem a tvar, ale na rozdíl od plynu může také změnit svůj elektrický náboj.

Stejný prvek, složka nebo řešení se mohou chovat velmi odlišně v závislosti na stavu hmoty. Například pevná voda (led) je tvrdá a studená, zatímco tekutá voda je mokrá a mobilní. Je však důležité si uvědomit, že voda je velmi neobvyklý druh hmoty: spíše než smršťování, když vytváří krystalickou strukturu, se ve skutečnosti rozšiřuje.

A pevný má určitý tvar a objem, protože molekuly, které tvoří pevnou látku, jsou těsně u sebe a pomalu se pohybují. Pevné látky jsou často krystalické; příklady krystalických pevných látek zahrnují stolní sůl, cukr, diamanty a mnoho dalších minerálů. Pevné látky se někdy vytvářejí při ochlazování kapalin nebo plynů; led je příkladem chlazené kapaliny, která se stala pevnou. Jiné příklady pevných látek zahrnují dřevo, kov a horninu při pokojové teplotě.

A tekutý má určitý objem ale má tvar svého kontejneru. Příklady kapalin zahrnují vodu a olej. Plyny mohou zchladnout, jako je tomu u vodní páry. K tomu dochází, když molekuly v plynu zpomalují a ztrácí energii. Po zahřátí mohou pevné látky zkapalnit; roztavená láva je příkladem pevné horniny, která zkapalnila v důsledku intenzivního tepla.

A plyn nemá ani určitý objem ani určitý tvar. Některé plyny jsou vidět a cítit, zatímco jiné jsou pro člověka nehmotné. Příklady plynů jsou vzduch, kyslík a helium. Atmosféra Země je tvořena plyny včetně dusíku, kyslíku a oxidu uhličitého.

Plazma nemá ani určitý objem ani určitý tvar. Plazma je často vidět v ionizovaných plynech, ale je odlišná od plynu, protože má jedinečné vlastnosti. Volné elektrické náboje (ne vázané na atomy nebo ionty) způsobují, že plazma je elektricky vodivá. Plazma může být vytvořena zahříváním a ionizací plynu. Příklady plazmy patří hvězdy, blesky, zářivky a neonové nápisy.