물질 집합의 5 가지 상태 - 화학 - 2025

물질의 응집 상태는 그것을 구성하는 분자에 의해 나타나는 밀도에 따라서 상이한 상태로 존재할 수 있다는 점에 연결된다. 물리학 과학은 우주에서 물질과 에너지의 본질과 특성을 연구하는 책임이 있습니다.

물질의 개념은 기존의 모든 물리적 구조를 형성하는 우주 (원자, 분자 및 이온)를 구성하는 모든 것으로 정의됩니다. 전통적인 과학적 조사는 고체, 액체 또는 기체의 세 가지 알려진 것들로 표현 된 것과 같이 완전한 물질의 응집 상태를 고려했습니다.

그러나 더 최근에 결정된 두 가지 단계가 더 있으며,이를 통해 분류하여 세 가지 원래 상태 (소위 플라즈마 및 Bose-Einstein 응축수)에 추가 할 수 있습니다.

이것들은 전통적인 것보다 희귀 한 물질의 형태를 나타내지 만, 적절한 조건에서 고유 한 속성을 보여주고 응집 상태로 분류 될 수있을만큼 고유합니다.

물질 집계 상태

고체

금속은 단단하다

고체 상태의 물질에 대해 이야기 할 때, 물질을 구성하는 분자가 콤팩트 한 방식으로 결합되어 그 사이에 매우 작은 공간을 허용하고 구조에 단단한 특성을 제공하는 것으로 정의 할 수 있습니다.

따라서 이러한 응집 상태의 물질은 자유롭게 흐르거나 (액체와 같이) 체적 확장 (기체와 같이)되지 않으며 다양한 응용 분야에서 비압축성 물질로 간주됩니다.

또한 결정 구조를 가질 수 있으며, 이는 질서 정연하고 규칙적인 방식으로 또는 무정형 구조와 같이 무질서하고 불규칙한 방식으로 조직됩니다.

이러한 의미에서 고체는 구조에서 반드시 균질하지 않으며 화학적으로 이질적인 것을 찾을 수 있습니다. 그들은 융합 과정에서 액체 상태로 직접 갈 수있을뿐만 아니라 승화에 의해 기체 상태로 갈 수있는 능력이 있습니다.

고체의 종류

고체 재료는 여러 분류로 나뉩니다.

금속 : 일반적으로 전기 (자유 전자로 인해) 및 열 (열전도 도로 인해)의 우수한 전도체 인 강하고 조밀 한 고체입니다. 주기율표의 대부분을 구성하며 다른 금속 또는 비금속과 결합하여 합금을 형성 할 수 있습니다. 해당 금속에 따라 자연적으로 발견되거나 인위적으로 생산 될 수 있습니다.

탄산수

그들은 고압에서 발생하는 지질 학적 과정을 통해 자연적으로 형성된 고체입니다.

광물은 균일 한 특성을 가진 결정 구조로 분류되며, 논의되는 재료와 그 기원에 따라 종류가 매우 다양합니다. 이러한 유형의 고체는 지구 전역에서 매우 일반적으로 발견됩니다.

세라믹

일반적으로 열을 가하여 무기 및 비금속 물질에서 생성되고 결정 또는 반 결정 구조를 갖는 고체입니다.

이러한 유형의 재료의 특수성은 고온, 충격 및 힘을 분산시켜 항공, 전자 및 군사 분야의 첨단 기술을위한 탁월한 구성 요소가 될 수 있다는 것입니다.

유기 고체

그들은 주로 탄소와 수소 원소로 구성된 고체이며 구조에 질소, 산소, 인, 황 또는 할로겐 분자를 가질 수도 있습니다.

이러한 물질은 천연 및 인공 중합체에서 탄화수소에서 유래 한 파라핀 왁스에 이르기까지 매우 다양합니다.

복합 재료

그들은 두 개 이상의 고체를 결합하여 각 구성 요소의 특성을 가진 새로운 물질을 생성하여 원본보다 우수한 재료의 특성을 활용하여 개발 된 비교적 현대적인 재료입니다. 이러한 예로는 철근 콘크리트 및 합성 목재가 있습니다.

반도체

금속 전도체와 비금속 인덕터 사이에 위치하는 저항과 전기 전도도에 따라 이름이 지정됩니다. 그들은 현대 전자 분야에서 자주 사용되며 태양 에너지를 축적합니다.

나노 물질

그들은 미세한 치수의 고체이므로 더 큰 버전과 다른 특성을 가지고 있습니다. 그들은 에너지 저장 분야와 같은 과학 및 기술의 전문 분야에서 응용 프로그램을 찾습니다.

생체 재료

그들은 수백만 년의 진화를 통해 주어진 기원으로 인해 다른 모든 고체와 다른 복잡하고 독특한 특성을 가진 자연 및 생물학적 물질입니다. 그들은 서로 다른 유기 원소로 구성되어 있으며 그들이 소유 한 고유의 특성에 따라 형성되고 개질 될 수 있습니다.

액체

액체는 거의 비압축성 상태에있는 물질이라고하며, 액체가 위치한 용기의 부피를 차지합니다.

고체와는 달리 액체는있는 표면에서 자유롭게 흐르지 만 기체처럼 체적으로 팽창하지는 않습니다. 이러한 이유로 거의 일정한 밀도를 유지합니다. 그들은 또한 표면 장력으로 인해 접촉하는 표면을 적시거나 촉촉하게 할 수 있습니다.

액체는 전단 또는 움직임에 의한 변형에 대한 저항성을 측정하는 점도라는 특성에 의해 제어됩니다.

점도 및 변형에 대한 거동에 따라 액체는 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체로 분류 할 수 있지만이 기사에서는 자세히 설명하지 않습니다.

정상적인 조건에서 이러한 응집 상태에있는 두 가지 요소, 즉 브롬과 수은이 있으며 세슘, 갈륨, 프랑슘 및 루비듐도 적절한 조건에서 쉽게 액체 상태에 도달 할 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

그들은 응고 과정에 의해 고체 상태로 변할 수 있으며 끓임에 의해 가스로 변환 될 수 있습니다.

액체의 종류

구조에 따라 액체는 다섯 가지 유형으로 나뉩니다.

용제

구조에 한 가지 유형의 분자 만있는 모든 일반적인 액체와 흔하지 않은 액체를 나타내는 용매는 고체 물질과 다른 액체를 내부에 용해시켜 새로운 유형의 액체를 형성하는 역할을하는 물질입니다.

솔루션

이들은 균질 한 혼합물 형태의 액체로, 용질과 용매의 결합에 의해 형성되며, 용질은 고체 또는 다른 액체가 될 수 있습니다.

에멀젼

이들은 일반적으로 혼합되지 않는 두 액체를 혼합하여 형성된 액체로 표시됩니다. 그들은 소구의 형태로 다른 내부에 부유하는 액체로 관찰되며 구조에 따라 W / O (유중 물) 또는 O / W (수중 기름) 형태로 찾을 수 있습니다.

서스펜션

현탁액은 용매에 부유하는 고체 입자가있는 액체입니다. 그들은 자연에서 형성 될 수 있지만 제약 분야에서 가장 일반적으로 볼 수 있습니다.

에어로졸 스프레이

그들은 기체가 액체를 통과하고 첫 번째가 두 번째에 분산 될 때 형성됩니다. 이러한 물질은 기체 분자와 함께 본질적으로 액체이며 온도가 상승하면 분리 될 수 있습니다.

가스

가스는 분자가 상당히 분리되어 분산되어있는 압축성 물질의 상태로 간주되며, 여기에서 분자가 들어있는 용기의 부피를 차지하도록 팽창합니다.

또한 기체 상태에서 자연적으로 발견되고 다른 물질과 결합하여 기체 혼합물을 형성 할 수있는 몇 가지 요소가 있습니다.

가스는 응축 과정을 통해 액체로 직접 전환 될 수 있으며 드물게 증착 과정을 통해 고체로 전환 될 수 있습니다. 또한 매우 높은 온도로 가열하거나 강한 전자기장을 통과하여 이온화하여 플라즈마로 전환 할 수 있습니다.

복잡한 특성과 환경 조건에 따른 불안정성을 고려할 때 가스의 특성은 가스가 발견되는 압력과 온도에 따라 달라질 수 있으므로 때때로 가스가 "이상적"이라는 가정하에 작업을 수행합니다.

가스의 종류

구조와 기원에 따라 세 가지 유형의 가스가 있으며 아래에 설명되어 있습니다.

자연의 원소

그것들은 자연과 정상적인 조건에서 기체 상태에서 발견되는 모든 요소로 정의되며 다른 행성뿐만 아니라 행성 지구에서도 관찰됩니다.

이 경우 염소, 불소 외에 산소, 수소, 질소, 희가스 등을 예로들 수있다.

천연 화합물

그들은 생물학적 과정에 의해 자연에서 형성되는 가스이며 둘 이상의 요소로 구성됩니다. 그들은 일반적으로 수소, 산소 및 질소로 구성되지만 매우 드물게는 희소 가스로도 형성 될 수 있습니다.

인공

그들은 천연 화합물에서 인간이 생성 한 가스로 인간의 필요를 충족시키기 위해 만들어졌습니다. 클로로 플루오로 카본, 마취제 및 살균제와 같은 특정 인공 가스는 이전에 생각했던 것보다 더 독성이나 오염을 일으킬 수 있으므로 대량 사용을 제한하는 규정이 있습니다.

혈장

이 물질의 응집 상태는 1920 년대에 처음으로 기술되었으며 지구 표면에 존재하지 않는 것이 특징입니다.

중성 가스가 상당히 강한 전자기장에 노출되어 전기 전도성이 높은 이온화 된 가스의 종류를 형성 할 때만 나타납니다. 이는 기존의 다른 응집 상태와도 충분히 다른 상태로 자체 분류 할 수 있습니다. .

이 상태의 물질은 탈 이온화되어 다시 가스가 될 수 있지만 극한 조건이 필요한 복잡한 과정입니다.

플라즈마는 우주에서 가장 풍부한 물질 상태를 나타낸다고 가정합니다. 이러한 주장은 우주의 중력 현상을 설명하기 위해 양자 물리학 자들이 제안한 이른바 "암흑 물질"의 존재에 기반을두고 있습니다.

플라즈마의 종류

혈장에는 세 가지 유형이 있으며 기원에 의해서만 분류됩니다. 이는 동일한 분류 내에서도 발생합니다. 플라즈마는 서로 매우 다르고 하나를 아는 것만으로는 모두 알 수 없기 때문입니다.

인공

그것은 스크린, 형광등, 네온 사인, 로켓 추진제에서 발견되는 것과 같은 인공 플라즈마입니다.

나라

그것은 지구에 의해 어떤 식 으로든 형성되는 플라즈마이며, 주로 대기 또는 다른 유사한 환경에서 발생하고 표면에서는 발생하지 않음을 분명히합니다. 여기에는 번개, 극풍, 전리층 및 자기권이 포함됩니다.

우주

우주에서 관찰되는 플라즈마는 몇 미터에서 광년의 엄청난 연장에 이르기까지 다양한 크기의 구조를 형성합니다.

이 플라즈마는 별 (태양 포함), 태양풍, 성간 및 은하 간 매체, 성간 성운에서 관찰됩니다.

Bose-Einstein 응축수

Bose-Einstein 응축수는 비교적 최근의 개념입니다. 그것은 물리학자인 Albert Einstein과 Satyendra Nath Bose가 일반적인 방법으로 그 존재를 예측했을 때 1924 년에 시작되었습니다.

이 물질의 상태는 에너지 운반체와 관련된 기본 또는 복합 입자 인 보손의 희석 기체로 설명되며 절대 영도 (-273.15K)에 매우 가까운 온도로 냉각되었습니다.

이러한 조건 하에서 응축수의 구성 요소 boson은 최소 양자 상태로 전달되어 일반 가스와 분리되는 독특하고 특별한 미세 현상의 특성을 나타냅니다.

BE 응축 물의 분자는 초전도 특성을 보여줍니다. 즉, 전기 저항이 없습니다. 그들은 또한 물질의 점도를 0으로 만드는 초 유동성 특성을 나타낼 수 있으므로 마찰로 인한 운동 에너지 손실없이 유동 할 수 있습니다.

이 상태에서 물질의 불안정성과 짧은 존재로 인해 이러한 유형의 화합물에 대한 가능한 용도가 여전히 연구되고 있습니다.

이것이 빛의 속도를 늦추려는 연구에 사용 된 것 외에도 이러한 유형의 물질에 대해 많은 응용이 이루어지지 않은 이유입니다. 그러나 미래의 많은 역할에서 인류를 도울 수 있다는 징후가 있습니다.

참고 문헌

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2. 학습, L. (sf). 물질의 분류. course.lumenlearning.com에서 검색
3. LiveScience. (sf). 물질의 상태. livescience.com에서 가져옴
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