Stany skupienia [podstawowe informacje]

Pochodzący z XVII w. podział wyróżnia trzy stany skupienia:

• stały (szkło, większość metali, kwas stearynowy) – ciało stałe ma określony kształt i objętość,
• ciekły (rtęć, olej) – substancja przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, ale jego objętość się nie zmienia,
• gazowy (dwutlenek węgla) – gaz przybiera kształt naczynia, w którym został umieszczony, lecz wypełnia całą jego objętość (w przeciwieństwie do cieczy).

Pod wpływem temperatury (niskiej lub wysokiej) lub ciśnienia może dojść do zmiany stanu skupienia. Prześledźmy to na przykładzie wody.

Stany skupienia wody mogą być trzy: lód, śnieg i szron to stan stały, lotny – para wodna. Z kolei woda w tradycyjnym ujeciu ma stan ciekły.

A jakie są stany skupienia żelaza? W warunkach standardowych żelazo jest ciałem stałym, ale zmieni się w ciesz, gdy podgrzejmy je w bardzo wysokiej temperaturze (ok. 1540°C). Podobnie jest z rtęcią, która w normalnych warunkach jest cieczą, ale kiedy się ją ochłodzi do temperatury poniżej –39°C staje się ciałem stałym.

Kiedy kostka lodu zmienia stan skupienia ze stałego w ciekły, zachodzi zjawisko topnienia. Z kolei w sytuacji, gdy ciecz zmieni swój stan skupienia na stały, mówimy o krzepnięciu. Zapamiętaj: każda substancja ma charakterystyczną temperaturę krzepnięcia (topnienia).

Są jednak takie ciała stałe, które nie mają określonej temperatury topnienia. Do tej grupy należą m.in. szkło, towrzywa sztuczne i wosk. Kiedy się je podgrzewa, wówczas robią się coraz bardziej miękkie, plastyczne i płynne. Mówimy wówczas, że zachodzi zjawisko mięknięcia (zjawisko przejścia ciała ze stanu stałego do ciekłego bez ustalonej temperatury przemiany).

Parowanie to zmiana stanu skupienia polegająca na przejściu ciała ze stanu ciekłego w parę (stan gazowy). Przykład? Zwróć uwagę na kałużę, które powstała po deszczu. W ciepły dzień już po krótkim czasie zauważysz, że zmniejszy swoją objętość, a z czasem zniknie.

Plazma to czwarty stan skupienia. Jest nim np. płomień świecy lub to, z czego zbudowane jest wnętrze gwiazdy. W tym przypadku nośniki dodatnich i ujemnych ładunków tworzą gaz.

Pionierem badań nad plazmą był Irving Langmuir, amerykański fizykochemik, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 1932 roku.

Wyróżnia się plazmę gorąca, wyładowania pierścieniowego i zimną.

Egzamin ósmoklasisty niebawem, warto więc zacząć powtwarzać materiał z chemii i fizyki. Dla wielu osób to przedmioty trudne, których nauka wymaga dużego skupienia i zaangażowania. Warto towarzyszyć dziecku w tym procesie.

Powtarzając, jakie są stany skupienia, możecie wykonać proste eksperymenty chemiczne. W warunkach domowych bez problemu sprawdzicie, jakie są stany skupienia wody. Opiszcie wyniki. Możecie też spróbować odpowiedzieć na pytanie, jaki stan skupienia ma ogień.

Przygotowując notatki, zapiszcie:

• co to jest stan skupienia,
• ile jest stanów skupienia,
• jakie są stany skupienia materii,
• czym jest plazma.

Rodzicu, postaraj się, aby dziecko zrozumiało wszystkie zagadnienia związane z tym tematem. Opanowanie definicji nic nie da. O wiele lepsze efekty przynoszą doświadczenia oraz proste notatki.