GASES, LIQUIDS und SOLIDS Anwendung des Partikelmodells für die drei Zustände von Materiepartikelmodellen, Beschreibung, Erläuterung der Eigenschaften von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen Doc Browns Chemie KS4 Wissenschaft GCSEIGCSE Revisions Notes Vergleich der Eigenschaften von GASEN, LIQUIDS und SOLIDS Staaten Teil 1 Das kinetische Teilchenmodell und Beschreibung und Beschreibung der Eigenschaften von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen, Zustandsänderungen und Lösungen (Abschnitte 1a bis 3d) Sie sollten wissen, dass die drei Zustände der Materie fest, flüssig und gasförmig sind. Schmelzen und Einfrieren finden am Schmelzpunkt statt, Kochen und Kondensieren findet am Siedepunkt statt. Die drei Zustände der Materie können durch ein einfaches Modell dargestellt werden, in dem die Teilchen durch kleine feste Kugeln dargestellt werden. Partikel-Theorie kann helfen, zu erklären, Schmelzen, Kochen, Einfrieren und Kondensieren. Die Energiemenge, die erforderlich ist, um den Zustand von Feststoff zu Flüssigkeit und von Flüssigkeit zu Gas zu ändern, hängt von der Festigkeit der Kräfte zwischen den Teilchen der Substanz und der Beschaffenheit der beteiligten Teilchen abhängig von der Art der Bindung und der Struktur der Substanz ab. Je stärker die Kräfte zwischen den Teilchen sind, desto höher der Schmelzpunkt und der Siedepunkt der Substanz. Details siehe Struktur - und Klebehinweise. Es gibt Einschränkungen des einfachen Modells, einschließlich, dass es keine Kräfte zwischen den Kugeln und die Kugeln sind fest und unelastisch, alle unwahr. Der physikalische Zustand, den ein Material annimmt, hängt von seiner Struktur, Temperatur und Druck ab. Zustands-Symbole, die in den Gleichungen verwendet werden: (g) Gas (l) Flüssigkeit (aq) wässrige Lösung (n) feste wässrige Lösung bedeutet etwas in Wasser gelöst Die meisten Diagramme von Teilchen auf dieser Seite sind 2D-Darstellungen ihrer Struktur und ihres Zustands Beispiele der drei phy - sischen STAATEN VON MATTERGASEN Die Luftmischung um uns herum (einschließlich des für die Verbrennung benötigten Sauerstoffs) und den Hochdruckdampf im Kessel und die Zylinder der Dampflokomotive. Alle Gase in der Luft sind unsichtbar, farblos und transparent. Man beachte, daß der Dampf, den man außerhalb eines Kessels oder einer Dampflokomotive sieht, tatsächlich flüssige Wassertröpfchen ist, die aus dem ausgestoßenen Dampfgas gebildet werden, das kondensiert, wenn es der kalten Luft die Zustandsänderung von Gas zu Flüssigkeit (gleicher Effekt bei Nebel - und Nebelbildung) . FLÜSSIGKEITEN, z. B. Wasser ist das häufigste Beispiel, aber so sind, Milch, heiße Butter, Benzin, Öl, Quecksilber oder Alkohol in einem Thermometer. SOLIDS, z. B. Stein, alle Metalle bei Raumtemperatur (außer Quecksilber), Gummi von Wanderstiefeln und die Mehrheit der physischen Objekte um Sie herum. In der Tat sind die meisten Objekte nutzlos, es sei denn, sie haben eine solide Struktur Auf dieser Seite werden die grundlegenden physikalischen Eigenschaften von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern in Form von Struktur, Partikelbewegung (kinetische Partikeltheorie), Auswirkungen von Temperatur - und Druckänderungen und Partikelmodellen beschrieben Verwendet, um diese Eigenschaften und Eigenschaften zu erklären. Hoffentlich werden Theorie und Tatsache zusammenpassen, um den Studenten ein klares Verständnis der materiellen Welt um sie in Form von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern, die als die drei physikalischen Zustände der Materie bezeichnet. Die Zustandsänderungen, die als Schmelzen, Verschmelzen, Kochen, Verdampfen, Kondensieren, Verflüssigen, Einfrieren, Verfestigen und Kristallisieren bekannt sind, werden mit Partikelmodellbildern beschrieben und erläutert, um das Verständnis zu erleichtern. Es gibt auch eine Erwähnung von mischbaren und nicht mischbaren Flüssigkeiten und die Begriffe flüchtig und flüchtig, wenn sie auf eine Flüssigkeit aufgetragen werden. Diese Revision Notizen über die Zustände der Materie sollten sich als nützlich für die neuen AQA, Edexcel und OCR GCSE (91) Chemie-Studiengänge. Subindex für Teil I Abschnitte (diese Seite): 1.1. Die drei Zustände der Materie, gasliquidsolid Partikeltheorie Modelle Die drei Zustände der Materie sind fest, flüssig und Gas. Entweder Schmelzen und Einfrieren kann am Schmelzpunkt stattfinden, während Sieden und Kondensieren am Siedepunkt stattfinden. Die Verdampfung kann bei jeder Temperatur von einer Flüssigkeitsoberfläche erfolgen. Sie können die drei Zustände der Materie mit einem einfachen Teilchenmodell darstellen. In diesen Modeldiagrammen werden die Partikel durch kleine feste Kugeln dargestellt (Elektronenstruktur wird ignoriert). Die kinetische Teilchentheorie kann dazu beitragen, Zustandsänderungen wie Schmelzen, Kochen, Gefrieren und Kondensieren zu erklären. Die Energiemenge, die erforderlich ist, um den Zustand von fest nach flüssig oder von flüssig nach gas zu ändern, hängt von der Stärke der Kräfte zwischen den Teilchen der Substanz ab. Diese Kräfte können relativ schwache intermolekulare Kräfte (intermolekulare Bindung) oder starke chemische Bindungen (ionisch, kovalent oder metallisch) sein. Die Art der beteiligten Partikel hängt von der Art der chemischen Bindung und der Struktur der Substanz ab. Je stärker die Anziehungskräfte zwischen den Partikeln sind, desto höher der Schmelzpunkt und der Siedepunkt der Substanz sind. WAS DIE DREI STAATEN DER MATERIALIEN IST Die meisten Materialien können einfach als ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff beschrieben werden. WARUM SIND SIE MÖGEN, WAS SIE SIND Nur wissen, ist nicht genug, benötigen wir eine umfassende Theorie der Gase, die ihr Verhalten erklären und Vorhersagen über das, was passiert, z. B. Wenn wir Temperatur oder Druck ändern. WIE KÖNNEN WIR ERKLÄREN, WIE SIE BEHAVEN Wir brauchen ein theoretisches Modell, z. B. Partikel-Theorie, die durch experimentelle Beweise unterstützt wird. KANN PARTIKEL MODELLE HELFEN UNS VERSTEHEN IHRE EIGENSCHAFTEN UND MERKMALE WARUM IST ES WICHTIG, DIE EIGENSCHAFTEN VON GASEN, FLÜSSIGKEITEN UND FESTSTOFFEN ZU KENNEN Es ist wichtig, in der chemischen Industrie das Verhalten von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen in chemischen Prozessen, z. B. Was mit den verschiedenen Zuständen mit Temperatur - und Druckänderungen geschieht. Was ist die KINETISCHE PARTIKELLE THEORIE von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen Die kinetische Teilchentheorie der Materiezustände beruht auf der Idee aller als sehr sehr winzige Teilchen vorhandenen Stoffe, die einzelne Atome oder Moleküle und auch deren Wechselwirkung miteinander sein können Durch Kollision in Gasen oder Flüssigkeiten oder durch Vibration und chemische Bindung in Feststoffen. KANN WIR VORHERSAGE MACHEN AUF IHRE CHARAKTERISTISCHEN EIGENSCHAFTEN Diese Seite stellt allgemeine physikalische Beschreibungen von Substanzen in der einfachsten physikalischen (nichtchemischen) Klassifizierungsebene vor, d. h. ist es ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff. ABER diese Webseite führt auch Partikelmodelle ein, bei denen ein kleiner Kreis ein Atom oder ein Molekül, d. H. Ein bestimmtes Partikel oder eine einfachste Einheit einer Substanz, darstellt. Dieser Abschnitt ist ziemlich abstrakt in einer Weise, weil Sie über Partikel sprechen, die Sie nicht sehen können, einzeln, Sie gerade das Schüttgut und sein körperlicher Charakter und Eigenschaften. Gibt es BESCHRÄNKUNGEN zum Partikelmodell (benötigt mehr) Das einfache Modell berücksichtigt die Kräfte zwischen den Partikeln wenig. Es geht davon aus, dass es keine Anziehungskräfte zwischen den Gasteilchen gibt, was nicht wirklich wahr ist, auch wenn sie sehr schwach sind. Die Teilchen werden als einfache inelastische Kugeln behandelt und verhalten sich wie kleine Snookerbälle, die herumfliegen. WAS IST DER GASFÄHIGE STAAT DER MASSE WAS SIND DIE EIGENSCHAFTEN EINES GASES, WIE DEN GASFÖRMIGE PARTIKEL BEHAVEN Wie verdeutlicht die kinetische Teilchentheorie der Gase die Eigenschaften von Gasen Ein Gas hat keine feste Form oder Volumen, sondern breitet sich immer aus, um jeden Behälter zu füllen - Die Gasmoleküle diffundieren in jeden verfügbaren Raum. Es gibt fast keine Anziehungskräfte zwischen den Teilchen, so dass sie vollständig frei voneinander sind. Die Teilchen sind weit beabstandet und verstreut, wenn sie sich schnell zufällig durch den Behälter bewegen, so daß es keine Ordnung im System gibt. Die Partikel bewegen sich linear und schnell in alle Richtungen. Und kollidieren häufig miteinander und mit der Seite des Behälters. Die Kollision von Gasteilchen mit der Oberfläche eines Behälters verursacht Gasdruck. Beim Auftreffen auf eine Oberfläche üben sie dabei eine Kraft aus. Mit Zunahme der Temperatur. Die Teilchen bewegen sich schneller, wenn sie kinetische Energie gewinnen. Erhöht sich die Geschwindigkeit der Kollisionen zwischen den Partikeln selbst und der Behälteroberfläche, und dies erhöht den Gasdruck zB in einer Dampflokomotive oder dem Volumen des Behälters, wenn er zB wie ein Ballon expandieren kann. Gase haben eine sehr geringe Dichte (Licht), weil die Teilchen so in dem Behälter (Dichtemassenvolumen) beabstandet sind. Dichte Ordnung: feste gt Flüssigkeit gtgtgt Gase Gase fließen frei, weil es keine wirkenden Anziehungskräfte zwischen den gasförmigen Teilchen Moleküle gibt. Einfache Durchlaufreihenfolge. Gase gt Flüssigkeiten gtgtgt Feststoffe (keine wirkliche Strömung in festen, wenn Sie es Pulver) Wegen dieser Gase und Flüssigkeiten sind als Flüssigkeiten beschrieben. Gase haben keine Oberfläche. Und keine feste Form oder Volumen. Und wegen des Mangels an Partikelanziehung, sie immer ausgebreitet und füllen Sie jeden Behälter (so Gasvolumen Behältervolumen). Gase werden aufgrund des leeren Raums zwischen den Teilchen leicht komprimiert. Einfache Kompressionsreihenfolge. Gasen gtgtgt Flüssigkeiten gt Feststoffe (fast unmöglich, einen Feststoff zu komprimieren) Gasdruck Wenn ein Gas in einem Behälter eingeschlossen wird, verursachen und üben die Partikel einen Gasdruck aus, der in Atmosphären (atm) oder Pascal (1,0 Pa 1,0 Nm 2) gemessen wird, Druck ist Kraft, dh die Wirkung aller Kollisionen auf der Oberfläche des Behälters. Der Gasdruck wird durch die Kraft verursacht, die durch Millionen von Stößen der winzigen einzelnen Gasteilchen an den Seiten eines Behälters erzeugt wird. Wenn beispielsweise die Anzahl der gasförmigen Teilchen in einem Behälter verdoppelt wird, wird der Gasdruck verdoppelt, da die Verdoppelung der Anzahl der Moleküle die Anzahl der Stöße auf die Seite des Behälters verdoppelt, so daß die Gesamtaufprallkraft pro Flächeneinheit ebenfalls verdoppelt wird. Diese Verdopplung der Partikelwirkungen, die den Druck verdoppeln, wird in den beiden folgenden Diagrammen dargestellt. Wenn das Volumen eines versiegelten Behälters konstant gehalten wird und das Gasinnere auf eine höhere Temperatur erhitzt wird, steigt der Gasdruck an. Der Grund dafür ist, dass, wenn die Teilchen erhitzt werden, sie kinetische Energie gewinnen und sich im Durchschnitt schneller bewegen. Daher kollidieren sie mit den Seiten des Behälters mit einer größeren Schlagkraft. Wodurch der Druck erhöht wird. Es gibt auch eine größere Häufigkeit der Kollision mit den Seiten des Behälters, aber dies ist ein kleiner Faktor im Vergleich zu der Wirkung der erhöhten kinetischen Energie und der Zunahme der durchschnittlichen Kraft des Aufpralls. Daher eine feste Menge an Gas in einem versiegelten Behälter mit konstantem Volumen, je höher die Temperatur, desto größer der Druck und je niedriger die Temperatur, desto geringer der Druck. Für Gasdrucktemperaturberechnungen siehe Teil 2 CharlessGayLussacs Gesetz Wenn sich das Behältervolumen ändern kann, können sich die Gase aufgrund des Fehlens der Partikelanziehung leicht erwärmen und sich beim Abkühlen leicht zusammenziehen. Beim Erhitzen gewinnen die Gaspartikel kinetische Energie. Sich schneller bewegen und häufiger auf die Seiten des Behälters treffen. Und deutlich, sie treffen mit einer größeren Kraft. Je nach Behältersituation steigt entweder der Druck oder das Volumen an (umgekehrt beim Abkühlen). Anmerkung: Es ist das Gasvolumen, das NICHT die Moleküle ausdehnt, sie bleiben die gleiche Größe Wenn es keine Volumenbeschränkung gibt, ist die Ausdehnung beim Erwärmen für Gase viel größer als Flüssigkeiten oder Feststoffe, weil es keine signifikante Anziehung zwischen gasförmigen Teilchen gibt. Die erhöhte mittlere kinetische Energie wird den Gasdruck erhöhen und so wird das Gas versuchen, sich im Volumen zu dehnen, wenn es z. B. Ballons in einem warmen Raum sind deutlich größer als der gleiche Ballon in einem kalten Raum Für Gasvolumentemperaturrechnungen siehe Teil 2 CharlessGayLussacs Gesetz DIFFUSION in Gasen: Die natürliche schnelle und zufällige Bewegung der Partikel in alle Richtungen bedeutet, dass Gase leicht verbreiten oder diffundieren. Die Nettobewegung eines bestimmten Gases wird in der Richtung von der niedrigeren Konzentration zu einer höheren Konzentration hinunter den sogenannten Diffusionsgradienten sein. Die Di ffusion dauert an, bis die Konzentrationen im gesamten Gasbehälter gleich sind, aber ALLE Partikel bewegen sich mit ihrer immer vorhandenen kinetischen Energie. Diffusion ist in Gasen schneller als Flüssigkeiten, wo mehr Platz für sie ist (Experiment unten dargestellt) und Diffusion ist Vernachlässigbar in Feststoffen aufgrund der engen Packung der Partikel. Diffusion ist verantwortlich für die Ausbreitung von Gerüchen auch ohne Luftstörungen, z. B. Verwendung von Parfum, Öffnen einer Tasse Kaffee oder der Geruch von Benzin um eine Garage. Die Diffusionsrate nimmt mit zunehmender Temperatur zu, wenn die Teilchen kinetische Energie gewinnen und sich schneller bewegen. Anderer Beweis für zufällige Teilchenbewegung einschließlich Diffusion. Wenn Rauchteilchen unter einem Mikroskop betrachtet werden, scheinen sie zu tanzen, wenn sie mit einem Lichtstrahl bei 90 ° zur Betrachtungsrichtung beleuchtet werden. Dies liegt daran, dass die Rauchpartikel durch reflektiertes Licht und Tanz aufgrund der Millionen von zufälligen Treffern der schnell bewegten Luftmoleküle auftauchen. Dies nennt man Brownsche Bewegung (siehe unten in Flüssigkeiten). Zu jedem gegebenen Zeitpunkt werden die Treffer nicht gleichmäßig, so dass die Rauchpartikel ein größeres Bashing in einer zufälligen Richtung erhalten. Ein Diffusionsexperiment mit zwei Gasmolekülen ist oben und nachstehend erläutert. Ein langes Glasrohr (Durchmesser 24 cm) wird an einem Ende mit einem Stopfen aus Watte gefüllt, der in konz. Salzsäure versiegelt mit einem Gummistopfen (für Gesundheit und Sicherheit) und der Schlauch wird vollkommen still gehalten, geklemmt in einer horizontalen Position. Ein ähnlicher Stecker von konz. Ammoniaklösung am anderen Ende angeordnet. Die getränkten Baumwollwollstopfen geben Dämpfe von HCl bzw. NH 3 ab, und wenn das Rohr ungestört und horizontal bleibt, trotz des Mangels an Röhrenbewegungen, z. B. Kein Schütteln zum Mischen und das Fehlen von Konvektion, eine weiße Wolke bildet ungefähr 1 3 rd zusammen aus dem konz. Salzsäure-Röhrenende. Erklärung: Was passiert, sind die farblosen Gase, Ammoniak und Chlorwasserstoff, diffundieren die Röhre und reagieren zu feinen weißen Kristalle des Salzes Ammoniumchlorid zu bilden. Ammoniak Chlorwasserstoff gt Ammoniumchlorid NH 3 (g) HCl (g) gt NH 4 Cl (s) Beachten Sie die Regel: Je kleiner die Molekülmasse, desto größer die durchschnittliche Geschwindigkeit der Moleküle (aber alle Gase haben die gleiche mittlere kinetische Energie Bei der gleichen Temperatur). Je kleiner die Molekülmasse, desto schneller diffundiert das Gas. z. B. M r (NH 3) 14 1x 3 17. Bewegt sich schneller als M r (HCl) 1 35,5 36,5 UND darum treffen sie sich näher am HCl-Ende des Röhrchens So ist das Experiment nicht nur Beweis für die Molekülbewegung. Es ist auch ein Beweis dafür, dass Moleküle unterschiedlicher molekularer Massen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten diffundieren. Für eine mathematische Behandlung siehe Grahams Diffusionsgesetz Ein gefärbtes Gas, schwerer als Luft (grßere Dichte), wird in das untere Gasgefäß gegeben und ein zweites Gasgefäß mit farbloser, farbloserer Luft niedrigerer Dichte wird mit einer Glasabdeckung abgetrennt. Diffusionsversuche sollten bei konstanter Temperatur eingeschlossen werden, um Störungen durch Konvektion zu minimieren. Wird die Glasabdeckung entfernt, so diffundieren die farblosen Luftgase nach unten in das farbige Braungas und (ii) diffundiert Brom in die Luft. Die zufällige Partikelbewegung, die zum Mischen führt, kann nicht durch Konvektion verursacht werden, weil das dichtere Gas am unteren Ende beginnt. Kein Schütteln oder andere Mischvorrichtungen sind erforderlich. Die zufällige Bewegung beider Partikelmengen reicht aus, um sicherzustellen, dass beide Gase schließlich durch Diffusion vollständig verteilt werden (ineinander übergehen). Dies ist ein klarer Beweis für die Diffusion aufgrund der zufälligen kontinuierlichen Bewegung aller Gasteilchen und anfänglich der Nettobewegung eines Teilchentyps von einer höheren zu einer niedrigeren Konzentration (nach einem Diffusionsgradienten). Wenn vollständig gemischt, wird keine weitere Farbveränderungsverteilung beobachtet, aber die zufällige Partikelbewegung wird fortgesetzt Siehe auch andere Hinweise in dem Flüssigkeitsabschnitt nach dem Partikelmodell für das Diffusionsdiagramm unten. Ein Teilchenmodell der Diffusion in Gasen. Stellen Sie sich den Diffusionsgradienten von links nach rechts für die zu den blauen Partikeln links hinzugefügten grünen Partikel vor. Bei den grünen Partikeln ist die Netzwanderung von links nach rechts und wird in einem verschlossenen Behälter fortgesetzt, bis alle Partikel gleichmäßig im Gasbehälter verteilt sind (wie abgebildet). Diffusion ist in Gasen im Vergleich zu liquidssolutions schneller, weil es mehr Raum zwischen den Teilchen gibt, damit andere Teilchen sich zufällig bewegen können. Wenn ein Feststoff erhitzt wird, schwingen die Partikel stärker, wenn sie kinetische Energie gewinnen und die Partikel-Anziehungskräfte geschwächt werden. Irgendwann am Schmelzpunkt. Sind die Anziehungskräfte zu schwach, um die Teilchen in der Struktur in geordneter Weise zusammenzuhalten, und so schmilzt der Feststoff. Man beachte, daß die intermolekularen Kräfte noch vorhanden sind, um die flüssige Masse zusammen zu halten, aber die Wirkung ist nicht stark genug, um ein geordnetes Kristallgitter eines Feststoffs zu bilden. Die Teilchen werden frei, sich zu bewegen und verlieren ihre geordnete Anordnung. Energie wird benötigt, um die anziehenden Kräfte zu überwinden und den Teilchen eine erhöhte kinetische Energie der Vibration zu verleihen. So wird Wärme von der Umgebung aufgenommen und Schmelzen ist ein endothermer Prozess (916H ve). Die Energieveränderungen für diese physikalischen Zustandsänderungen für eine Reihe von Stoffen werden in einem Abschnitt der Energetischen Notizen behandelt. Erläuterung der kinetischen Teilchentheorie von Flüssigkeiten und Feststoffen Beim Abkühlen verlieren flüssige Teilchen die kinetische Energie und können so stärker zueinander angezogen werden. Wenn die Temperatur niedrig genug ist, ist die kinetische Energie der Teilchen unzureichend, um zu verhindern, daß die Partikel-Anziehungskräfte einen Feststoff ausbilden. Letztendlich reichen die Anziehungskräfte am Gefrierpunkt aus, um die verbleibende Bewegungsfreiheit (von einer Stelle zur anderen) zu entfernen, und die Teilchen kommen zusammen, um die geordnete feste Anordnung zu bilden (obwohl die Teilchen noch eine kinetische Energie besitzen Muss die Umgebung so fremd sein, wie es scheinen mag, das Gefrieren ist ein exothermer Vorgang (916H ve) Vergleichende Energieänderungen von Zustandsänderungen gas ltgt liquid ltgt solid 2f (i) Kühlkurve Was passiert mit der Temperatur eines Stoffes Wenn es aus dem gasförmigen Zustand in den festen Zustand abgekühlt wird. Beachten Sie, dass die Temperatur während der Zustandsänderungen der Kondensation bei der Temperatur Tc konstant bleibt und sich bei der Temperatur Tf verfestigt, da die gesamte Wärmeenergie beim Abkühlen bei diesen Temperaturen entfernt wird Oder Enthalpien der Zustandsänderung) ermöglicht die Verstärkung der Interpartikelkräfte (intermolekulare Bindung) ohne Temperaturabfall. Der Wärmeverlust wird durch die exotherme erhöhte intermolekulare Kraftanziehung kompensiert. Zwischen den horizontalen Zustandsänderungsabschnitten des Graphen sehen Sie, dass die Energieentfernung die kinetische Energie der Teilchen reduziert und die Temperatur der Substanz erniedrigt. Siehe Abschnitt 2. für detaillierte Beschreibung der Zustandsänderungen. Eine Abkühlkurve fasst die Änderungen zusammen: Für jede Zustandsänderung muss Energie entfernt werden. Bekannt als die Latentwärme. Die tatsächlichen Energiewerte für diese physikalischen Zustandsänderungen für eine Reihe von Substanzen werden in den Energetics Notes detaillierter behandelt. 2f (ii) Heizkurve. Was passiert mit der Temperatur eines Stoffes, wenn er vom festen Zustand in den gasförmigen Zustand erhitzt wird. Beachten Sie, dass die Temperatur während der Zustandsänderungen des Schmelzens bei der Temperatur Tm konstant bleibt und bei der Temperatur Tb siedet. Dies ist so, weil die gesamte Energie, die bei der Erwärmung bei diesen Temperaturen absorbiert wird (die latenten Heizungen oder Enthalpien der Zustandsänderung), die Interpartikelkräfte (intermolekulare Bindung) ohne Temperaturerhöhung schwächen. Die Wärmeverstärkung entspricht der endothermen Energie, die benötigt wird, um die intermolekularen Kräfte zu reduzieren . Zwischen den horizontalen Zustandsänderungsabschnitten des Graphen sehen Sie, dass der Energieeintrag die kinetische Energie der Teilchen erhöht und die Temperatur der Substanz erhöht. Siehe Abschnitt 2. für detaillierte Beschreibung der Zustandsänderungen. Eine Heizkurve fasst die Änderungen zusammen: Für jede Zustandsänderung muss Energie addiert werden. Bekannt als die Latentwärme. Die tatsächlichen Energiewerte für diese physikalischen Zustandsänderungen für eine Reihe von Substanzen werden in den Energetics Notes detaillierter behandelt. SPEZIFISCHE LATENTE WÄRME Die latente Wärme für den Zustand verändert feste ltgt Flüssigkeit heißt die spezifische latente Schmelzwärme (zum Schmelzen oder Einfrieren). Die latente Wärme für den Zustand verändert flüssiges ltgt-Gas heißt die spezifische latente Verdampfungswärme (zum Kondensieren, Verdampfen oder Kochen) Für mehr über die Latentwärme siehe meine Physik Hinweise auf die spezifische Latentwärme Erläuterung anhand der kinetischen Teilchentheorie der Gase und Feststoffe Wenn ein Feststoff sich beim Erhitzen direkt in ein Gas verwandelt, ohne zu schmelzen, und das Gas bei der Kühlung reformiert einen Festkörper direkt, ohne sich zu einer Flüssigkeit zu kondensieren. Sublimation bedeutet in der Regel nur eine physische Veränderung, aber es ist nicht immer so einfach (siehe Ammoniumchlorid). Theorie in Bezug auf Partikel. Wenn der Feststoff erhitzt wird, schwingen die Partikel mit zunehmender Kraft aus der zugegebenen Wärmeenergie. Wenn die Teilchen genug kinetische Energie der Schwingung haben, um die Partikelpartikel-Anziehungskräfte teilweise zu überwinden, würden Sie erwarten, dass der Feststoff schmelzt. JEDOCH, wenn die Partikel an diesem Punkt genug Energie an diesem Punkt haben, der zum Kochen geführt hätte, wird sich die Flüssigkeit NICHT bilden und der Feststoff wird direkt zu einem Gas. Allgemeine endotherme Änderung. Energie absorbiert und in das System aufgenommen. Beim Abkühlen bewegen sich die Partikel langsamer und haben weniger kinetische Energie. Irgendwann, wenn die kinetische Energie des Teilchens niedrig genug ist, wird es den Partikelpartikel-Anziehungskräften ermöglichen, eine Flüssigkeit zu erzeugen. Die Energie kann jedoch niedrig genug sein, um eine direkte Bildung des Feststoffs zu ermöglichen, d. h. die Teilchen besitzen KEINE genügende kinetische Energie, um einen flüssigen Zustand aufrechtzuerhalten. Insgesamt exotherme Veränderung. Energie freigesetzt und an die Umgebung abgegeben. Sogar bei Raumtemperatur zeigen Flaschen von festem Iod Kristalle, die sich an der Oberseite der Flasche über dem Feststoff bilden. Je wärmer das Labor, desto mehr Kristalle bilden sich, wenn es nachts abkühlt. Wenn Sie Jod in einem Reagenzglas vorsichtig erhitzen, sehen Sie das Iod leicht sublimieren und auf der kühleren Oberfläche in der Nähe der Spitze des Reagenzglases umkristallisieren. Die Bildung einer bestimmten Form von Frost beinhaltet das direkte Einfrieren von Wasserdampf (Gas). Frost kann auch direkt auf Wasserdampf (Gas) verdampfen und dies geschieht in den trockenen und extrem kalten Wintern der Gobi-Wüste an einem sonnigen Tag. Bei der Abkühlung des Gases auf weniger als 78 ° C bildet sich festes Kohlendioxid (Trockeneis). Beim Erwärmen ändert es sich direkt zu einem sehr kalten Gas. Kondensieren von Wasserdampf in der Luft zu einem Nebel, daher seine Verwendung in Stadteffekten. CO 2 (s) CO 2 (g) (nur physikalische Änderung) Beim Erhitzen stark in einem Reagenzglas, weißes festes Ammoniumchlorid. Zersetzt sich in ein Gemisch aus zwei farblosen Gasen Ammoniak und Chlorwasserstoff. Beim Abkühlen wird die Reaktion umgekehrt und feste Ammoniumchlorid-Reformen an der kühleren Oberseite des Reagenzglases durchgeführt. Ammoniumchlorid Wärmeenergie Ammoniak Chlorwasserstoff T er betrifft sowohl chemische als auch physikalische Veränderungen und ist daher komplizierter als die Beispiele 1. bis 3. In der Tat ändern sich die ionischen Ammoniumchloridkristalle in kovalente Ammoniak - und Chlorwasserstoffgase, die natürlich weitaus flüchtiger sind ( Kovalente Substanzen haben im allgemeinen viel niedrigere Schmelz - und Siedepunkte als ionische Substanzen). Das flüssige Teilchenbild ist hier nicht dargestellt, aber die anderen Modelle gelten völlig außer den Zustandsänderungen, die die Flüssigkeitsbildung involvieren. GAS Partikelmodell und SOLID Partikelmodell Links. BITTE BEACHTEN, Auf einem höheren Niveau der Studie. Müssen Sie das gls-Phasendiagramm für Wasser und die Dampfdruckkurve von Eis bei bestimmten Temperaturen untersuchen. Wenn zum Beispiel der Umgebungsdampfdruck geringer als der Gleichgewichtsdampfdruck bei der Temperatur des Eises ist, kann leicht Sublimation stattfinden. Der Schnee und das Eis in den kälteren Regionen der Gobi-Wüste schmelzen nicht in der Sonne, sie verschwinden nur langsam 2 h. Mehr über die Wärmeänderungen in den physikalischen Zustandsänderungen Änderungen des physikalischen Zustandes, d. h. des Gases ltgt liquid ltgt solid, sind ebenfalls von Energieänderungen begleitet. Um einen Feststoff zu schmelzen oder eine Flüssigkeit zu verdampfen, muss Wärmeenergie von der Umgebung aufgenommen oder aufgenommen werden, so dass es sich um endotherme Energieänderungen handelt. Das System wird erwärmt, um diese Änderungen zu bewirken. Um ein Gas zu kondensieren oder einen Feststoff einzufrieren, muss Wärmeenergie entfernt oder an die Umgebung abgegeben werden, so dass es sich um exotherme Energieänderungen handelt. Das System wird gekühlt, um diese Änderungen zu bewirken. Allgemein gesagt, je größer die Kräfte zwischen den Teilchen sind, desto größer ist die Energie, die benötigt wird, um die Zustandsänderung zu bewirken, und je höher der Schmelzpunkt und der Siedepunkt sind. Ein Vergleich der Energie, die benötigt wird, um verschiedene Arten von Stoffen zu schmelzen oder zu sieden (Das ist mehr für Fortgeschrittene) Die Änderung der Wärmeenergie in einer Zustandsänderung kann in kJmol der Substanz für einen fairen Vergleich ausgedrückt werden. In der nachstehenden Tabelle ist die Schmelze 916H die zum Schmelzen von 1 Mol des Stoffes benötigte Energie (Formelmasse in g). 916H vap ist die Energie, die benötigt wird, um durch Verdampfen oder Kochen von 1 Mol der Substanz (Formelmasse in g) zu verdampfen. Für einfache kleine kovalente Moleküle ist die Energie, die durch das Material absorbiert wird, relativ klein, um die Substanz zu schmelzen oder zu verdampfen, und je größer das Molekül ist, desto größer sind die intermolekularen Kräfte. Diese Kräfte sind schwach im Vergleich zu den chemischen Bindungen, die Atome zusammen in einem Molekül selbst halten. Relativ niedrige Energien werden benötigt, um sie zu schmelzen oder zu verdampfen. Diese Substanzen haben relativ niedrige Schmelzpunkte und Siedepunkte. Für stark gebundene 3D-Netzwerke, z. B. (Iii) und einem Metallgitter aus Ionen und freien Außenelektronen (m etallische Bindung) sind die Strukturen aufgrund der kontinuierlichen chemischen Bindung in der gesamten Struktur viel stärker. Folglich sind viel höhere Energien erforderlich, um das Material zu schmelzen oder zu verdampfen. Deshalb haben sie so viel höhere Schmelzpunkte und Siedepunkte. Art der Bindung, Struktur und Anziehungskräfte Schmelzpunkt K (Kelvin) o C 273 Energie zum Schmelzen von Stoff Siedepunkt K (Kelvin) o C 273 Energie zum Kochen der Substanz 3a benötigt. WAS PASSIERT MIT PARTIKELN Wenn ein festes löst sich in einem flüssigen Lösungsmittel, was die Worte SOLVENT tun, Solute und SOLUTION bedeuten Wenn ein Feststoff (der gelöste Stoff) in einer Flüssigkeit löst (das Lösungsmittel) das erhaltene Gemisch eine Lösung genannt wird. In der Regel: Solute Lösung gt Lösung So ist der gelöste Stoff, was löst sich in einem Lösungsmittel, ein Lösungsmittel ist eine Flüssigkeit, die Dinge löst und die Lösung ist das Ergebnis der Auflösung etwas in einem Lösungsmittel. Der Feststoff verliert seine ganze reguläre Struktur und die einzelnen festen Teilchen (Moleküle oder Ionen) sind nun völlig frei von einander und zufällig mit den ursprünglichen flüssigen Teilchen vermischen, und alle Teilchen können zufällig bewegen. Dies beschreibt Salz auflösen in Wasser, Zucker auflösen in Tee oder Wachs auflösen in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wie weißer Geist. Normalerweise handelt es sich dabei nicht um eine chemische Reaktion, so dass es im Allgemeinen ein Beispiel für eine physische Veränderung ist. Unabhängig von den Änderungen im Volumen der festen Flüssigkeit, verglichen mit der endgültigen Lösung, das Gesetz der Erhaltung der Masse noch gilt. Dies bedeutet: Masse der festen gelösten Masse der flüssigen Lösungsmittelmasse der Lösung nach dem Mischen und dem Lösen. Sie können nicht schaffen Masse oder Masse verlieren. Sondern nur ändern die Masse der Stoffe in eine andere Form. Wenn das Lösungsmittel verdampft wird. Dann wird der Feststoff z. B. Wenn eine Salzlösung für eine lange Zeit ausgelassen wird oder sanft erhitzt, um Dinge zu beschleunigen, schließlich Salzkristalle bilden, wird der Prozess genannt Kristallisation. 3b. WAS PASSIERT ZU PARTIKELN, WENN ZWEI FLÜSSIGKEITEN VOLLSTÄNDIG MISCHEN, WAS DAS WORT MISCIBLE BEDEUTET Mit dem Partikelmodell, um mischbare Flüssigkeiten zu erklären. Wenn sich zwei Flüssigkeiten vollständig in ihren Partikeln mischen, werden sie als mischbare Flüssigkeiten bezeichnet, da sie sich vollständig auflösen. Dies ist in der folgenden Abbildung dargestellt, wo sich die Partikel vollkommen zufällig vermischen und bewegen. Das Verfahren kann durch fraktionierte Destillation umgekehrt werden. 3c. WAS PASSIERT MIT Teilchen, wenn zwei Flüssigkeiten MITEINANDER MISCHEN NICHT Was bedeutet das Wort nicht mischbaren meine, warum die Flüssigkeiten nicht, dass die Partikelmodell MIX Verwendung zu nicht mischbaren Flüssigkeiten erklären. Wenn die beiden Flüssigkeiten NICHT mischen. Bilden sie zwei getrennte Schichten und sind als unmischbare Flüssigkeiten bekannt, die in dem folgenden Diagramm dargestellt sind, wobei die untere violette Flüssigkeit dichter sein wird als die obere Schicht der grünen Flüssigkeit. Sie können diese beiden Flüssigkeiten mit einem Trenntrichter trennen. Der Grund dafür ist, dass die Wechselwirkung zwischen den Molekülen einer der Flüssigkeiten allein stärker ist als die Wechselwirkung zwischen den beiden verschiedenen Molekülen der verschiedenen Flüssigkeiten. Zum Beispiel ist die Anziehungskraft zwischen Wassermolekülen viel größer als entweder Ölölmoleküle oder Ölwassermoleküle, so dass zwei getrennte Schichten entstehen, weil die Wassermoleküle in Form von Energieveränderungen durch Zusammenkleben bevorzugt werden. 3d Wie ein Trenntrichter verwendet wird 1. Die Mischung wird mit dem Stopfen in den Scheidetrichter gelegt und der Hahn geschlossen und die Schichten sich absetzen gelassen. 2. Der Stopfen wird entfernt und der Wasserhahn geöffnet, so dass Sie die untere graue Schicht vorsichtig zuerst in einen Becher schütten können. 3. Der Wasserhahn wird dann wieder geschlossen, wobei die obere Flüssigkeit der gelben Schicht zurückbleibt, wodurch die zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten getrennt werden. Anhang 1 einige einfache Partikel Bilder von Elementen, Verbindungen und Mischungen GCSEIGCSE Multiple-Choice-Quiz auf Materiezustände von Gasen, Flüssigkeiten Feststoffe einige einfache Grundübungen aus KS3 Wissenschaft QCA 7G quotParticle Modell von Feststoffen, Flüssigkeiten Verstärker und gasesquot Multiple-Choice-Fragen für Wissenschaft Revision Gase , Flüssigkeiten und Feststoffe Partikelmodelle, Eigenschaften, die Erläuterung der Unterschiede zwischen ihnen. Siehe auch für die Gasrechnungen gcse Chemie Revision frei detaillierte Hinweise zu Zustände der Materie IGCSE Chemie IGCSE Chemie Revision Hinweise auf Zustände der Materie O-Ebene Chemie Revision frei ausführlichen Erläuterungen auf der Materiezustände zu revidieren, um gcse Chemie frei detaillierte Hinweise zu Staaten zu helfen, Überarbeitung von Angelegenheit zu helfen, kostenlose Online-Website zu helfen O-Ebene Chemie kostenlose Online-Website überarbeiten zu revidieren Materiezustände für gcse Chemie zu helfen revidieren Materiezustände für IGCSE Chemie kostenlose Online-Website zu helfen, O-Ebene Zustände der Materie Chemie überarbeiten, wie in Fragen auf Staaten erfolgreich zu sein der Materie für gcse Chemie wie bei IGCSE Chemie, wie man Erfolg auf A-Ebene der Chemie eine gute Website kostenlos Fragen über Zustände der Materie zu Erfolg zu verhelfen gcse Chemie Fragen über Zustände der Materie eine gute Website für kostenlose Hilfe passieren IGCSE Chemie mit passieren Revision Notizen über Zustände der Materie eine gute Website für freie Hilfe zu Pass O-Ebene Chemie was sind die drei Zustände der Materie zeichnen ein Diagramm der Partikelmodell Diagramm eines Gases, Partikel-Theorie eines Gases, ziehen Sie ein Partikel-Modell Diagramm einer Flüssigkeit , particle theory of a liquid, draw a particle model diagram of a solid, particle theory of a solid, what is diffusion why can you have diffusion in gases and liquids but not in solids what are the limitations of the particle model of a gas liquid or solid how to use the particle model to explain the properties of a gas, what causes gas pressure how to use the particle model to explain the properties of a solid, how to use the particle model to explain the properties of a solid, why is a gas easily compressed but difficult to compress a liquid or solid how do we use the particle model to explain changes of state explaining melting with the particle model, explaining boiling with the particle model, explaining evaporation using the particle model, explaining condensing using the particle model, explaining freezing with the particle model, how do you read a thermometer working out the state of a substance at a particular temperature given its melting point and boiling point, how to draw a cooling curve, how to draw a heating curve, how to explain heatingcooling curves in terms of state changes and latent heat, what is sublimation what substances sublime explaining endothermic and exothermic energy changes of state, using the particle model to explain miscible and immiscible liquids GASES, LIQUIDS, SOLIDS, States of Matter, particle models, theory of state changes, melting, boiling, evaporation, condensing, freezing, solidifying, cooling curves, 1.1 Three states of matter: 1.1a gases, 1.1b liquids, 1.1c solids 2. State changes: 2a evaporation and boiling, 2b condensation, 2c distillation, 2d melting, 2e freezing, 2f cooling and heating curves and relative energy changes, 2g sublimation 3. Dissolving, solutions. miscibleimmiscible liquids Boiling Boiling point Brownian motion Changes of state Condensing Cooling curve Diffusion Dissolving Evaporation Freezing Freezing point Gas particle picture Heating curve Liquid particle picture Melting Melting point miscibleimmiscible liquids Properties of gases Properties of liquids Properties of solids solutions sublimation Solid particle picture GCSEIGCSE multiple choice QUIZ on states of matter gases liquids solids practice revision questions Revision notes on particle models and properties of gases, liquids and solids KS4 Science GCSEIGCSEO level Chemistry Information on particle models and properties of gases, liquids and solids for revising for AQA GCSE Science, Edexcel Science chemistry IGCSE Chemistry notes on particle models and properties of gases, liquids and solids OCR 21st Century Science, OCR Gateway Science notes on particle models and properties of gases, liquids and solids WJEC gcse science chemistry notes on particle models and properties of gases, liquids and solids CIE O Level chemistry CIE IGCSE chemistry notes on particle models and properties of gases, liquids and solids CCEACEA gcse science chemistry (revise courses equal to US grade 8, grade 9 grade 10) science chemistry courses revision guides explanation chemical equations for particle models and properties of gases, liquids and solids educational videos on particle models and properties of gases, liquids and solids guidebooks for revising particle models and properties of gases, liquids and solids textbooks on particle models and properties of gases, liquids and solids state changes amp particle model for AQA AS chemistry, state changes amp particle model for Edexcel A level AS chemistry, state changes amp particle model for A level OCR AS chemistry A, state changes amp particle model for OCR Salters AS chemistry B, state changes amp particle model for AQA A level chemistry, state changes amp particle model for A level Edexcel A level chemistry, state changes amp particle model for OCR A level chemistry A, state changes amp particle model for A level OCR Salters A level chemistry B state changes amp particle model for US Honours grade 11 grade 12 state changes amp particle model for pre-university chemistry courses pre-university A level revision notes for state changes amp particle model A level guide notes on state changes amp particle model for schools colleges academies science course tutors images pictures diagrams for state changes amp particle model A level chemistry revision notes on state changes amp particle model for revising module topics notes to help on understanding of state changes amp particle model university courses in science careers in science jobs in the industry laboratory assistant apprenticeships technical internships USA US grade 11 grade 11 AQA A level chemistry notes on state changes amp particle model Edexcel A level chemistry notes on state changes amp particle model for OCR A level chemistry notes WJEC A level chemistry notes on state changes amp particle model CCEACEA A level chemistry notes on state changes amp particle model for university entrance examinationsWelcome to City-Data By collecting and analyzing data from a variety of government and private sources, were able to create detailed, informative profiles for every city in the United States. 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