Ibland kallas det fjärde tillståndet, består plasma av joniserad gas, där en eller flera elektroner inte är bundna till en molekyl eller atom. Du får aldrig observera en sådan exotisk substans, men du stöter på fasta substanser, vätskor och gaser dagligen. Många faktorer påverkar vilken av dessa tillstånd som finns i.

Intermolekylära styrkor på jobbet

Atomer, materiens grundläggande byggstenar, kombinerar att skapa molekyler som vatten. Intermolekylära krafter (IMF) mellan molekyler hjälper till att bestämma ett ämnes fas. När IMF är svag är ett ämne vanligtvis en gas när atmosfärstrycket är 1 atm (en enhet med standard atmosfärstryck) och temperaturen är 25 grader (77 Fahrenheit). Omvänt kommer ämnet sannolikt att vara en fast vid samma tryck och temperatur när IMF är stark.

Fastämnen, vätskor, gaser och partiklar

Olika faser av materia beter sig på unika sätt. I en solid, attraktion mellan partiklar är större än sin rörelse energi - partiklar är också nära. Partiklar i vätskor är nära men deras energi av rörelse och attraktion är ungefär densamma. Slutligen är gaspartiklarna långt ifrån varandra och deras energi av attraktion är mindre än deras rörelseergi.

Fasövergångar

Temperatur, tryck och ämnets sammansättning påverkar hur det förändras faser. Ett fasdiagram visar faserna som olika substanser antar vid olika temperaturer och tryck. Förångning, kondensation, sublimering, avsättning, frysning och smältning är några av de sätt som fasförändringar uppstår. Förångning sker när vätska vänder sig till gas, medan kondens beskriver processen där gasen återvänder till vätska. När vatten avdunstas sker förångning och vattenånga kan återgå till flytande tillstånd genom kondensering. Vissa ämnen, såsom fast koldioxid (torris) kan passera direkt från fast tillstånd till gasstatus - forskare kallar denna sublimering. Deponering är motsatt process - en gas omsluter vätsketillståndet och ändras till en fast substans. Frysning förändras från vätska till fast och smältning växlar från fast till flytande.

Fasskillnader

Ett ämne kan övergå från vätska till gas genom kokning, från vätska till fast genom frysning, och från fast till flytande genom smältning. Is, flytande vatten och vattenånga kan bestå av samma molekyler, men de skiljer sig på flera viktiga sätt. Till exempel är det svårt att komprimera en fast eller flytande i stor utsträckning, men du kan enkelt komprimera en gas. Vätskor och gaser antar formen på behållarna, men fasta ämnen gör det inte. Gaser har ytterligare möjlighet att expandera när de antar en behållares form och matchar behållarens volym.