A halmaz szó hasonló vagy azonos dolgok egy csoportját jelenti. A kémiában ez annyit jelent, hogy nem egy részecskét vizsgálunk, hanem sok részecskét együtt. A részecskék között pedig különböző erősségű kölcsönhatások vannak, amik meghatározzák, hogy szabad szemmel milyennek látjuk az anyagot. Ezt hívjuk az anyag halmazállapotának. Környezetünkben az anyagok háromféle halmazállapotban fordulnak elő:
Ezeknek az anyagoknak a jellemzőit az alábbi táblázatban foglaltuk össze! Halmazállapot-változások Az anyagok halmazállapota megváltozhat, ha a halmazt melegítjük vagy hűtjük, tehát a halmazállapot függ a hőmérséklettől. Amikor megadjuk egy anyag halmazállapotát, akkor általában 25 °C hőmérsékleten értjük. Hőmérséklet-változás hatására a következő halmazállapot-változásokat tapasztalhatjuk! Olvadás: Az a jelenség, amikor egy szilárd anyag folyékony halmazállapotúvá válik melegítés hatására. Például a jégkocka megolvad, ha tartós időre kivesszük a mélyhűtőből. Párolgás: Ilyenkor az anyag folyékony halmazállapotból gáz halmazállapotba kerül. A részecskék a folyadék felszínéről lépnek ki, és szabadon mozgó részecskékké válnak. Megtapasztalhatjuk ezt, ha pohárban egy kis csapvizet állni hagyunk néhány napig. A pohár tartalma eltűnik, a víz elpárolog belőle. A párolgáshoz nem szükséges egy adott hőfokot elérni, az bármilyen hőmérsékleten megtörténik. Forrás: A forrás halmazállapot-változás tekintetében ugyanolyan, mint a párolgás, de csak bizonyos hőmérsékleten történik meg, és ilyenkor nemcsak a folyadék felszínéről, hanem a belsejéből is távoznak részecskék buborék formájában. Fagyás: A fagyás folyamata az olvadással ellentétes. Tehát a hőmérséklet csökkentésével az anyag folyékony halmazállapotból szilárd halmazállapotúvá válik. Lecsapódás: Ez a párolgással és a forrással ellentétes irányú halmazállapot-változás, vagyis a gáz halmazállapotú anyag folyadékká válik. Ez a hőmérséklet csökkentésével érhető el. Ha télen rálehelünk az üvegablakra, akkor a leheletünkben lévő vízgőz folyékonnyá válik a hideg hatására. Szublimáció: Ez egy olyan halmazállapot-változás, amivel valószínűleg még nem találkoztatok eddig. Szublimáció során az anyag melegítés hatására szilárd halmazállapotból közvetlenül gáz halmazállapotúvá alakul át, kihagyva a köztes folyékony állapotot. A halmazállapot-változások során a halmaz szerkezete megváltozik, a halmazt alkotó részecskék azonban nem. Ezekben a folyamatokban nem keletkezik új anyag, vagyis a halmazállapot-változások fizikai változások. Az alábbi ábra a halmazállapot-változásokat foglalja össze: Tanuljon a Te gyermeked is egyszerűen és játékosan a Kémiából Ötös oktatóprogram segítségével!
|