物质聚集的5种状态 - 化学 - 2024

该物质的聚集的状态被链接到，它可以在不同的状态存在，这取决于由构成它的分子表现出的密度的事实。物理学科学是负责研究宇宙中物质和能量的性质和性质的科学。

物质的概念被定义为构成宇宙的所有事物（原子，分子和离子），形成了所有现有的物理结构。传统科学研究认为，物质的聚集状态是完整的，以三种已知状态表示：固态，液态或气态。

但是，最近又确定了另外两个阶段，因此可以对其进行分类，并添加到三个原始状态（所谓的等离子体和玻色-爱因斯坦冷凝物）中。

这些代表的物质形式比传统的稀有，但是在适当的条件下，它们表现出内在的特性，并且具有足以被归类为聚集状态的独特性。

物质聚集状态

固体

金属是固体

当谈论固态物质时，可以定义为其中组成该物质的分子以紧凑的方式结合在一起的方式，从而使它们之间的空间很小，并为其结构提供了刚性。

因此，处于这种聚集状态的材料不能自由流动（如液体）或体积膨胀（如气体），并且出于各种应用的目的，被认为是不可压缩的物质。

另外，它们可以具有以有序和规则的方式或以无序和不规则的方式组织的晶体结构，例如无定形结构。

从这个意义上讲，固体不一定在结构上是均质的，而是能够发现化学上是异质的。它们具有在聚变过程中直接变为液态以及通过升华变为气态的能力。

固体类型

固体材料分为多种分类：

金属：是那些坚固且致密的固体，它们通常也是电（由于其自由电子）和热（由于其导热性）的极好导体。它们构成元素周期表的大部分，并且可以与另一种金属或非金属结合形成合金。取决于所讨论的金属，它们可以天然存在或人工生产。

矿物质

它们是在高压下通过地质过程自然形成的那些固体。

矿物以其具有均匀特性的晶体结构进行分类，并且根据所讨论的材料及其来源，其种类差异很大。这种固体很常见于整个地球。

陶瓷

它们是通常通过加热从无机和非金属物质产生的固体，并具有晶体或半晶体结构。

这种材料的特殊之处在于它可以消散高温，撞击和压力，使其成为航空，电子甚至军事领域先进技术的极佳组件。

有机固体

它们是那些主要由碳和氢元素组成的固体，并且在结构上也可能含有氮，氧，磷，硫或卤素分子。

这些物质差异很大，其材料范围从天然和人造聚合物到源自烃的石蜡。

复合材料

它们是通过将两种或更多种固体结合在一起而产生的，具有相对较新的材料，从而产生了一种具有每种成分特征的新物质，从而利用它们的性能获得了优于原始材料的材料。这些例子包括钢筋混凝土和复合木材。

半导体类

它们以其电阻率和电导率命名，将它们置于金属导体和非金属电感器之间。它们经常用于现代电子领域并积聚太阳能。

纳米材料

它们是微观尺寸的固体，这意味着它们与较大的固体具有不同的属性。他们在科学和技术的专门领域中找到了应用，例如在储能领域。

生物材料

它们是具有复杂和独特特征的天然和生物材料，由于其起源于数百万年的进化过程，因此不同于所有其他固体。它们由不同的有机元素组成，可以根据它们具有的内在特性进行形成和改造。

液体

液体被称为处于几乎不可压缩状态的物质，占据了其所在容器的体积。

与固体不同，液体在其所在的表面上自由流动，但不会像气体一样在体积上膨胀。因此，它们保持实际上恒定的密度。由于表面张力，它们还具有润湿或润湿接触的表面的能力。

液体受称为粘度的属性的控制，该属性衡量液体对剪切或运动引起的变形的抵抗力。

根据液体在粘度和变形方面的行为，可以将其分类为牛顿流体和非牛顿流体，尽管本文不会对此进行详细讨论。

重要的是要注意，在正常条件下只有两种元素处于这种聚集状态：溴和汞，而铯，镓，和franc在适当条件下也很容易达到液态。

它们可以通过固化过程变成固态，也可以通过煮沸变成气体。

液体种类

根据其结构，液体分为五种类型：

溶剂类

代表所有那些在结构上仅具有一种类型的分子的常见和不常见的液体，溶剂是用于溶解内部的固体物质和其他液体以形成新型液体的那些物质。

解决方案

它们是均质混合物形式的液体，它们是通过溶质和溶剂的结合而形成的，该溶质可以是固体或另一种液体。

乳状液

它们表示为通过混合两种通常不混溶的液体而形成的液体。它们被观察为以小球形式悬浮在另一种液体中的液体，取决于它们的结构，可以以W / O（油中的水）或O / W（水中的油）的形式发现。

悬架

悬浮液是其中的固体颗粒悬浮在溶剂中的那些液体。它们可以自然形成，但在制药领域最常见。

喷雾剂

它们在气体通过液体而第一气体分散在第二气体中时形成。这些物质本质上是液态的，带有气态分子，可以随着温度的升高而分离。

加油站

气体被认为是可压缩物质的状态，在这种状态下，分子被充分地分离和分散，并且在其中它们膨胀以占据其中所容纳的容器的体积。

另外，有几种元素是天然气态的，可以与其他物质结合形成气态混合物。

气体可以通过冷凝过程直接转化为液体，而通过罕见的沉积过程可以转化为固体。此外，可以将它们加热到很高的温度，也可以通过强电磁场使它们电离，从而将它们转变成等离子体。

考虑到气体的复杂性和不稳定性（取决于环境条件），气体的特性可能会根据所处气体的压力和温度而变化，因此有时您会以“理想”为前提使用气体。

气体种类

根据气体的结构和来源，可分为以下三种类型：

天然元素

它们被定义为在地球上以及在其他行星上观察到的，在自然界和正常条件下以气态发现的所有那些元素。

在这种情况下，除了氯和氟之外，还可以举出氧气，氢气，氮气和稀有气体作为例子。

天然化合物

它们是自然界中通过生物过程形成的气体，由两种或多种元素制成。它们通常由氢，氧和氮组成，尽管在极少数情况下，它们也可以与稀有气体形成。

人工的

它们是人类从天然化合物中产生的，满足人类需求的气体。某些人造气体，例如氯氟烃，麻醉剂和消毒剂可能比以前认为的有毒或污染更大，因此有法规限制其大量使用。

等离子体

这种物质的聚集状态是在1920年代首次描述的，其特征是地球表面不存在这种物质。

它仅在中性气体受到相当强的电磁场的作用时出现，从而形成一类对电具有高导电性的电离气体，并且该电离气体也与其他现有的聚集态充分不同，因此值得将其自身分类为一种状态。 。

这种状态下的物质可以再去离子化为气体，但这是一个复杂的过程，需要极端的条件。

假设等离子体代表了宇宙中最丰富的物质状态。这些论据基于量子物理学家提出的所谓“暗物质”的存在，用以解释太空中的引力现象。

等离子类型

血浆有3种类型，仅按其来源分类。即使是同一分类，也会发生这种情况，因为等离子体彼此之间非常不同，仅了解一个等离子体还不足以了解所有等离子体。

人工的

就是人造血浆，例如在屏幕，荧光灯和霓虹灯内以及火箭推进剂中发现的血浆。

土地

它是由地球以某种方式形成的等离子体，可以清楚地知道它主要发生在大气层或其他类似环境中，并且不在表面上发生。它包括闪电，极风，电离层和磁层。

空间

正是在太空中观察到的等离子体形成了大小不同的结构，大小从几米到极大的光年延伸。

在星际（包括我们的太阳），太阳风，星际和银河系媒介以及星际星云中都观察到了这种等离子体。

玻色-爱因斯坦冷凝物

玻色-爱因斯坦冷凝物是一个相对较新的概念。它的起源于1924年，当时物理学家Albert Einstein和Satyendra Nath Bose普遍地预测了它的存在。

这种物质状态被描述为玻色子的稀薄气体-与能量载体相关的基本或复合颗粒-已被冷却至非常接近绝对零值（-273.15 K）的温度。

在这些条件下，冷凝物的组分玻色子传递到其最小量子态，从而使它们呈现出独特的和特殊的微观现象，使它们与正常气体分离。

BE缩合物的分子表现出超导性；即，不存在电阻。它们还可以显示超流动特性，使该物质的粘度为零，因此它可以流动而不会由于摩擦而损失任何动能。

由于这种状态下物质的不稳定性和存在时间短，因此仍在研究这些类型化合物的可能用途。

这就是为什么除了用于试图减慢光速的研究之外，这种类型的物质还没有获得很多应用。但是，有迹象表明，它可能在许多将来的角色中帮助人类。

参考文献

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