Stanje materije: Trdna, Tekočina, Plin in Plazma

Zadeva se pojavlja v štirih stanjih: trdne snovi, tekočine, pliniin plazmo. Pogosto stanje materije snovi se lahko spremeni z dodajanjem ali odstranjevanjem toplotne energije iz nje. Na primer, dodatek toplote lahko stopi led v tekočo vodo in vodo pretvori v paro.

Beseda "materija" se nanaša na vse v vesolju, ki ima maso in zavzema prostor. Vsa materija je sestavljena iz atomov elementov. Včasih se atomi tesno povežejo, medtem ko se v drugih obdobjih široko razpršijo.

Materiali so na splošno opisani na podlagi lastnosti, ki jih je mogoče opaziti ali občutiti. Snov, ki se počuti trdo in ohranja fiksno obliko, se imenuje trdna; Snov, ki se počuti mokro in ohranja svojo prostornino, ne pa oblike, se imenuje tekočina. Zadeva ki lahko spreminjajo tako obliko kot volumen, se imenuje plin.

Nekatera uvodna besedila kemije imenujejo trdne snovi, tekočine in pline kot tri stanja materije, toda besedila višje stopnje prepoznavajo plazmo kot četrto stanje materije. Tako kot plin lahko tudi plazma spremeni svojo prostornino in obliko, vendar za razliko od plina lahko spremeni tudi svoj električni naboj.

Isti element, spojina ali raztopina se lahko obnašajo zelo različno, odvisno od stanja materije. Na primer, trdna voda (led) se počuti trdo in hladno, medtem ko je tekoča voda mokra in gibljiva. Pomembno pa je opozoriti, da je voda zelo nenavadna vrsta snovi: namesto da bi se skrčila, ko tvori kristalno strukturo, se dejansko širi.

A trdna ima določeno obliko in volumen, ker se molekule, ki sestavljajo trdno snov, nabirajo tesno skupaj in se počasi premikajo. Trdne snovi so pogosto kristalne; primeri kristalnih trdnih snovi vključujejo namizno sol, sladkor, diamante in številne druge minerale. Trdne snovi se včasih tvorijo, ko se tekočine ali plini ohladijo; led je primer ohlajene tekočine, ki je postala trdna. Drugi primeri trdnih snovi vključujejo les, kovino in kamnine pri sobni temperaturi.

A tekoč ima določena prostornina vendar ima obliko svoje posode. Primeri tekočin vključujejo vodo in olje. Ko se ohladijo, se lahko plini utekočinijo, kot je to primer z vodno paro. Do tega pride, ko se molekule v plinu upočasnijo in izgubijo energijo. Trdne snovi se lahko ugrevajo, ko se segrejejo; staljena lava je primer trdne kamnine, ki se je utekočila zaradi močne vročine.

A plina nima niti dokončnega volumna niti dokončne oblike. Nekatere pline lahko vidimo in občutimo, drugi pa so za človeka neoprijemljivi. Primeri plinov so zrak, kisik in helij. Zemljino ozračje sestavljajo plini, vključno z dušikom, kisikom in ogljikovim dioksidom.

Plazma nima niti dokončnega volumna niti dokončne oblike. Plazmo pogosto vidimo v ioniziranih plinih, vendar se razlikuje od plina, saj ima edinstvene lastnosti. Prosti električni naboji (niso vezani na atome ali ione) povzročijo, da je plazma električno prevodna. Plazma se lahko tvori s segrevanjem in ionizacijo plina. Primeri plazme vključujejo zvezde, strele, fluorescenčne luči in neonske znake.