"Materiya" nima?
"Materiya" - bu bo'shliqni egallagan (hajmiga ega) va massaga ega bo'lgan hamma narsa. U olamdagi hamma narsani qandaydir shaklda yoki shaklda tashkil qiladi; bu koinotdagi hamma narsa. U bizning sayyoramizni va butun koinotni tashkil qiladi.
Yerda barcha moddalar uch xil holatda mavjud: qattiq, suyuq yoki gaz.
Odamlar materiyaning uchta asosiy holatidan yaratilganligini bilasizmi?
Xona haroratida moddaning mavjud bo'lgan holati uning standart holati deb ataladi. Masalan, xona haroratida suv suyuqlik sifatida mavjud. Ba'zi moddalar xona haroratida (kislorod va karbonat angidrid) gaz shaklida mavjud bo'lsa, boshqalari, suv kabi, suyuqlik sifatida mavjud. Ko'pgina metallar xona haroratida qattiq holda mavjud. Simob o'zining standart holatida ham metall, ham suyuqlik bo'lishning qiziqarli xususiyatlariga ega.
Bu holatlarning har biri mayda zarrachalardan tashkil topgan. Moddaning holati ular tashkil topgan zarrachalar soniga bog'liq.
Qattiq
Agar biror narsa o'z shaklini ushlab tursa va siqish qiyin bo'lsa, odatda qattiq deb ta'riflanadi. Masalan, qattiq shakldagi suv muzdir. Qattiq jismda molekulalar bir-biriga yaqin joylashgan va ular yuqori zichlikka ega.
Suyuqlik
Suv kabi suyuqlik oqishi yoki oqishi mumkin, lekin uni cho'zish yoki siqib bo'lmaydi. Suyuqliklarda molekulalar ayniqsa bir-biriga yaqin, lekin qattiq modda kabi bir-biriga yaqin emas; molekulalar atrofida harakatlanish va bir-birining yonidan siljish qobiliyatiga ega. Suyuq moddaning o'ziga xos shakli yo'q, u ushlab turgan idishning shaklini oladi. Suyuqlikka misollar: suv, sut, sharbat, benzin, limonad va boshqalar.
Gaz
Gaz oqishi, kengayishi va siqilishi mumkin. Gaz holidagi suv bug'dir. Agar u yopiq idishda bo'lsa, u qochib ketadi. Gazlarda molekulalar qattiq yoki suyuqliklarga qaraganda ancha keng tarqalgan va ular bir-biri bilan tasodifiy to'qnashadi. Gaz har qanday idishni to'ldiradi, lekin idish muhrlanmagan bo'lsa, gaz chiqib ketadi. Gazni suyuq yoki qattiq holatdan ko'ra osonroq siqish mumkin.
Moddaning o'zgaruvchan holatlari
Modda qattiq, suyuq yoki gazsimon holatda bo'lishi mumkin va moddaning holatini asosan uning harorati bilan aniqlash mumkin. Har bir moddaning o'ziga xos chegara harorati bor, shundan so'ng u o'z holatini o'zgartiradi. Ushbu chegara haroratini kesib o'tgandan so'ng, modda o'z fazasini o'zgartiradi va shu bilan moddaning holatini o'zgartiradi. Doimiy bosim sharoitida harorat moddaning fazasini belgilovchi asosiy omil hisoblanadi.
Uning haroratiga qarab, modda holatini o'zgartirishi mumkin. Erish, muzlash, qaynatish, bug'lanish, kondensatsiya, sublimatsiya va cho'kish - bu materialning holatini o'zgartirish usullari.
Past haroratlarda molekulyar harakat kamayadi va moddalar kamroq ichki energiyaga ega. Molekulalar bir-biriga nisbatan past energiyali holatlarga joylashadi va juda kam harakatlanadi, bu qattiq moddaga xosdir. Haroratning oshishi bilan qattiq jismning tarkibiy qismlariga qo'shimcha issiqlik energiyasi qo'llaniladi, bu esa qo'shimcha molekulyar harakatni keltirib chiqaradi. Molekulalar bir-biriga qarshi tura boshlaydi va moddaning umumiy hajmi ortadi. Bu vaqtda materiya suyuq holatga o'tdi. Gazsimon holat molekulalar yuqori tezlikda bir-birining atrofida erkin harakatlana oladigan haroratning oshishi tufayli shunchalik ko'p issiqlik energiyasini o'zlashtirganda mavjud.
Agar bosim doimiy bo'lsa, moddaning holati butunlay unga ta'sir qiladigan haroratga bog'liq bo'ladi. Shu sababli, muzni muzlatgichdan chiqarilsa, eriydi va juda yuqori haroratda uzoq vaqt qolsa, qozondan suv qaynaydi. Harorat shunchaki atrofdagi issiqlik energiyasining o'lchovidir. Agar modda boshqa haroratli muhitga joylashtirilsa, modda va atrof o'rtasida issiqlik almashinuvi sodir bo'ladi va bu ikkalasi ham muvozanat haroratiga erishadi. Shunday qilib, muz kubiga issiqlik ta'sir qilganda, uning suv molekulalari atrofdagi atmosferadagi issiqlik energiyasini o'zlashtiradi va ko'proq energiya bilan harakat qila boshlaydi, bu esa suv muzining suyuq suvga erishiga olib keladi.
Erish - bu qattiq jismni suyuqlikka aylantirish jarayoni. Qattiq jism qizdirilganda zarrachalarga ko'proq energiya beriladi va tezroq tebranishni boshlaydi. Muayyan haroratda zarrachalar shunchalik tebranadiki, ularning tartiblangan tuzilishi buziladi. Bu vaqtda qattiq suyuqlik suyuqlikka erishadi. Qattiq holatdan suyuqlikka o'tish sodir bo'ladigan harorat erish nuqtasi deb ataladi. Har bir qattiq modda normal havo bosimida belgilangan erish nuqtasiga ega. Pastroq havo bosimida, masalan, tog'da, erish nuqtasi pasayadi.
Bug'lanish - bu suyuqlikni gazga aylantirish jarayoni. Agar siz keng og'izli idishga ozgina suv qo'ysangiz, bir muncha vaqt o'tgach, suvning bir qismi yo'qolishini sezasiz. Suyuq suv gazga (suv bug'lari) aylanadi - bu bug'lanishdir. Bu suyuqlik qaynash nuqtasidan ancha pastroq gazga aylanganda sodir bo'ladi. Suyuqlikda har doim ba'zi zarralar mavjud bo'lib, ular gazga aylanish uchun qolgan qismlardan ajralib chiqish uchun etarli energiyaga ega.
Kondensatsiya - bu gazni suyuqlikka aylantirish jarayoni. Masalan, havodagi suv bug'lari soviydi va sovuq kechadan keyin ertalab barglar va derazalardagi mayda suyuq suv tomchilariga (shudring) aylanadi. Sovuqroq narsalar ko'pincha issiqroq narsalardan energiya oladi.
Muzlatish - bu suyuqlikni qattiq holatga o'tkazish jarayoni. Bu erishning teskarisi. Masalan, lava suyuq jins bo'lib, u vulqon orqali 1500 O C (2732 O F) gacha bo'lgan haroratda vulqon orqali otilib chiqadi. Biroq, qizil-issiq lava Yer yuzasi bilan uchrashganda soviydi va yana qattiq toshga aylanadi.
Qaynatish - suyuqlik qizdirilganda, zarrachalarga ko'proq energiya beriladi. Ular tezroq va uzoqroq harakat qila boshlaydilar. Muayyan haroratda zarralar bir-biridan ajralib chiqadi va suyuqlik gazga aylanadi. Bu qaynash nuqtasi. Moddaning qaynash nuqtasi har doim bir xil bo'ladi; farq qilmaydi. Masalan, suv 100ºC (212ºF) qaynash nuqtasiga etganida qaynaydi. Bu suv bug'ga aylanadigan haroratdir. Bug 'ko'rinmas gazdir. Qopqoqqa yetganda u yana suyuqlikka soviydi.
Sublimatsiya - bu qattiq jismning suyuq holga kelmasdan gazga aylanishi. Sublimatsiyaning eng oson namunasi quruq muz bo'lishi mumkin. Quruq muz - bu qattiq karbonat angidrid (CO2). Ajablanarlisi shundaki, siz quruq muzni xonada qoldirganingizda, u suyuqlik bo'lmasdan gazga aylanadi. Suyuq karbonat angidrid haqida eshitganmisiz? Buni qilish mumkin, lekin oddiy holatlarda emas. Ko'mir oddiy atmosfera bosimida erimaydigan birikmaning yana bir misolidir. U juda yuqori haroratlarda sublimatsiya qiladi.
Cho'kma - bu gazning qattiq holatga aylanishi. Bu gaz materiyaning suyuq holatidan o'tmasdan qattiq holatga kelganda sodir bo'ladi. Qutblarga yaqinroqda qish ertalab sovuqni ko'rish mumkin. Havodagi suv bug'lari o'simliklar barglarida qattiq bo'lganda, o'simliklardagi sovuq kristallar hosil bo'ladi.
Kimyoviy o'zgarishlar jismoniy o'zgarishlarga qarshi
Kimyoviy va fizik o'zgarishlar o'rtasidagi farqni tushunish muhimdir. Jismoniy o'zgarishlar odatda moddaning fizik holati bilan bog'liq va kimyoviy o'zgarishlar kimyoviy reaktsiya paytida molekulyar aloqalar buzilganda yoki hosil bo'lganda sodir bo'ladi. Kimyoviy o'zgarishlar molekulyar darajada sodir bo'ladi.
Molekulalarda o'zgarish yo'q
Kauchukni cho'zish, havo shariga to'ldirish yoki bankani maydalash - bularning barchasi jismoniy o'zgarishlarga misoldir. Bu faqat elementlarning shaklidagi o'zgarishlar. Moddaning holatida hech qanday o'zgarishlar yo'q, chunki molekulyar darajadagi energiya o'zgarmagan. Jismoniy o'zgarishda molekulalarda hech qanday o'zgarish sodir bo'lmaydi, molekulalar hali ham bir xil bo'lib, yangi kimyoviy aloqalar hosil bo'lmaydi yoki buziladi.
Xuddi shunday, erish muz kublari, qaynoq suv yoki muzlatilgan suyuq suv energiya qo'shish orqali barcha jismoniy o'zgarishlardir. Moddaning fazasi yoki holatining o'zgarishi, ya'ni qattiqdan suyuqlikka, suyuqlikdan gazga, suyuqlikdan qattiqga o'zgarishi jismoniy o'zgarishlardir. Harorat yoki bosimni o'zgartirish kabi jismoniy harakatlar jismoniy o'zgarishlarga olib kelishi mumkin. Masalan, muzni eritganda yoki suyuq suvni muzlatishda kimyoviy o'zgarish sodir bo'lmaydi, suv molekulalari harakatsiz suv molekulalaridir.
Molekulalarni o'zgartirish
Kimyoviy o'zgarishlar ancha kichikroq miqyosda sodir bo'ladi. Ba'zi tajribalar rang o'zgarishi kabi aniq kimyoviy o'zgarishlarni ko'rsatsa-da, aksariyat kimyoviy o'zgarishlar ko'rinmaydi. Vodorod peroksid (H2O2) suvga aylanganda kimyoviy o'zgarish ko'rinmaydi, chunki ikkala suyuqlik ham shaffofdir. Biroq, parda ortida milliardlab kimyoviy aloqalar yaratiladi va yo'q qilinadi. Vodorod periks suvga aylanganda, kislorod (O2) gazining pufakchalarini ko'rish mumkin. Bu pufakchalar kimyoviy o'zgarishlarning dalilidir.
Shakar kubini eritish jismoniy o'zgarishdir, chunki modda hali ham shakardir. Shakar kubini yoqish kimyoviy o'zgarishdir. Yong'in shakar va kislorod o'rtasidagi kimyoviy reaktsiyani faollashtiradi. Havodagi kislorod shakar bilan reaksiyaga kirishadi va kimyoviy aloqalar buziladi.
Temir havodagi kislorod gaziga ta'sir qilganda, temir zanglaydi. Bu jarayonni uzoq vaqt davomida ko'rish mumkin. Temir oksidlanganda molekulalar tuzilishini o'zgartiradi va oxir-oqibat temir oksidiga aylanadi. Tashlab ketilgan binolardagi zanglagan quvurlar oksidlanish jarayonining haqiqiy misolidir.
O'zgarish qaytarilmas yoki qaytarilmas bo'lishi mumkin
Qaytariladigan o'zgarish - bu yana o'zgartirilishi mumkin bo'lgan o'zgarish. Misol uchun, muz kubigi eritilsa, u suvga aylanadi, lekin biz uni yana muzlatib, asl holatiga qaytishi uchun muz kubiga aylanishimiz mumkin. Erish va qizdirish teskari o'zgarishlarga misoldir.
Qaytarib bo'lmaydigan o'zgarish - bu qayta o'zgartirib bo'lmaydigan o'zgarish. Misol uchun, agar tort aralashmasi pishirilsa, u tortga aylanadi va biz uni aralashmaga aylantira olmaymiz. O'zgarish qaytarilmas, chunki kimyoviy reaktsiya sodir bo'lgan. Suyuqlikni soda bikarbonati bilan yoqish yoki aralashtirish qaytarib bo'lmaydigan o'zgarishlarga misoldir.
Muayyan atamalar va tegishli bosqich o'zgarishlarining tezkor surati:
Eritish/eritish - qattiq holatdan suyuqlikka
Muzlatish - suyuqlikdan qattiq holatga
Bug'lanish / qaynatish - Suyuqlikdan gazga
Kondensatsiya - gazning suyuqlikka aylanishi
Sublimatsiya - gaz holatida qattiq
Cho'kma - gazning qattiq holga kelishi
