FOLYÉKONY ÁLLAPOT: JELLEMZŐK, PÉLDÁK - KÉMIA - 2026

A folyékony állapot az egyik legfontosabb fizikai állapot, amelyet az anyag elvisel, és amelyet a Föld hidroszférájában bőségesen megfigyelnek, de nem a Kozmoszra és annak izzó vagy jeges hőmérsékleteire. Jellemzője, hogy folyik és kompaktabb, mint a gázok. Például a tengerek, folyók, tavak és óceánok folynak és folyékony állapotban vannak.

A folyadék az adott anyag vagy vegyület szilárd és gáz halmazállapotának "hídja"; Kicsi vagy rendkívül széles híd, amely megmutatja, mennyire stabil a folyadék a gázhoz vagy a szilárd anyaghoz viszonyítva, valamint az alkotó atomjai vagy molekulái közötti kohéziós erők mértékét.

A vízesések és a folyók egyértelmű példája a víz áramlási képességének. Forrás: florianpics04 a Pixabay-től.

Ezután folyadékkal értjük azt az anyagot, akár természetes, akár mesterséges, amely képes a gravitáció mellett vagy ellen szabadon folyni. A vízesésekben és a folyókban édesvízáramok áramlása, valamint a tengerben megfigyelhető a habos gerincük eltolódása és a partokon való törés.

A víz a földön folyékony par excellence, kémiai szempontból ez a legkülönlegesebb. A szükséges fizikai körülmények meghatározása szerint azonban bármely elem vagy meghatározott vegyület folyékony állapotba kerülhet; például sók és folyékony gázok, vagy olvadt aranygal töltött tűzálló forma.

A folyékony állapot jellemzői

Nincs határozott alakjuk

A szilárd anyagokkal ellentétben a folyadékoknak felületre vagy tartályra van szükségük, hogy változó formákat kapjanak.

Így a terep szabálytalanságai miatt a folyók „kanyarodnak”, vagy ha folyadék ömlött a földre, felszíne nedvességként terjed. Ugyanígy, bármilyen geometriájú vagy alakú tartályokat telítettséggel töltve meg, a folyadékok formájuk az egész térfogatot elfoglalja.

Dinamikus felületük van

A szilárd anyagok felületeket is felvesznek, de gyakorlatilag (mivel képesek lebontani vagy korrodálni) függetlenül a környezetétől vagy a tároló tartálytól. Ehelyett a folyadékok felülete mindig a tartály szélességéhez igazodik, és területe megrázva vagy megérintve oszcillálhat.

A folyadékok felületei dinamikusak, folyamatosan mozognak, még ha szabad szemmel sem láthatók. Ha egy követ dobnak egy látszólag nyugodt tavacskába, akkor megfigyelhető koncentrikus hullámok megjelenése, amelyek a kő esésének helyétől a tó szélei felé haladnak.

Érthetetlenek

Noha vannak kivételek, a legtöbb folyadék érthetetlen. Ez azt jelenti, hogy óriási nyomás szükséges a mennyiségeik észrevehető csökkentése érdekében.

Molekulárisan dinamikusak

Az atomok vagy molekulák a folyadékokban szabadon mozoghatnak, így az intermolekuláris kölcsönhatásuk nem elég erős ahhoz, hogy a térben rögzítve maradjanak. Ez a dinamikus karakter lehetővé teszi számukra, hogy kölcsönhatásba lépjenek, oly módon oldják meg a felületükkel ütköző gázokat.

Ezek felületi feszültséget mutatnak

A folyadék részecskéi nagyobb mértékben kölcsönhatásba lépnek egymással, mint a felületén lebegő gáz részecskéivel. Következésképpen azok a részecskék, amelyek meghatározzák a folyadék felületét, olyan erőt tapasztalnak, amely vonzza őket az aljához, ami ellenzi a területük növekedését.

Éppen ezért a folyadékokat, amikor egy olyan felületre ömlnek, amely nem tud nedvesedni, cseppekként rendezik el, amelyeknek alakja minimalizálja területét és ezáltal a felületi feszültséget.

Makroszkopikusan homogének, de molekulárisan heterogének is lehetnek

A folyadékok szabad szemmel homogénnek tűnnek, hacsak nem emulziók, szuszpenziók vagy nem elegyedő folyadékok keverékei. Például, ha a gallium megolvad, ezüstös folyadékkal lesz bárhová nézünk. A molekuláris megjelenés azonban megtévesztő lehet.

A folyadék részecskéi szabadon mozognak, és nem képesek megteremteni a nagy hatótávolságú szerkezeti mintázatot. Egy ilyen önkényes és dinamikus elrendezés homogénnek tekinthető, de a molekulától függően a folyadék tartalmazhat magas vagy alacsony sűrűségű régiókat, amelyek heterogénen oszlanak el; még akkor is, ha ezek a régiók mozognak.

Fagyasztva vagy párologtatva

A folyadékok általában kétfázisú változásokon mennek keresztül: szilárd (fagyasztó) vagy gáznemű (párologtatás). Azokat a hőmérsékleteket, amelyeken ezek a fizikai változások bekövetkeznek, olvadási vagy forráspontnak nevezzük.

Ahogy a részecskék lefagynak, energiát veszítenek és rögzülnek az űrben, amelyet most molekuláris interakcióik orientálnak. Ha egy ilyen struktúra periodikus és rendezett, akkor azt mondják, hogy inkább kristályosodott, mint fagyott (mint a jégnél).

A fagyasztás felgyorsul, attól függően, hogy a kristályosodási magok mikor alakulnak ki; vagyis apró kristályok, amelyek robusztusvá válnak.

Eközben a párologtatás során minden rend megsérül: a részecskék hő révén energiát szereznek és eljutnak a gázfázisba, ahol nagyobb szabadságon haladnak. Ez a fázisváltás felgyorsul, ha a folyadék belsejében lévő buborékok növekedése kedvező, amelyek legyőzik a külső nyomást és maga a folyadék.

Példák folyadékokra

Víz

A Föld bolygón nagyon sok a legfurcsább és legmeglepőbb folyadék: víz. Annyira, hogy ez alkotja az úgynevezett hidroszféra. Az óceánok, a tengerek, tavak, folyók és vízesések a legfinomabb folyadékok példáit képviselik.

Láva

Egy másik közismert folyadék a láva, amely vörös melegben ég, és amelynek jellemzője a vulkánokon átfelé folyó lefelé folyó víz.

Petróleum

Hasonlóképpen említhetjük az olajat, egy komplex, fekete, olajos folyékony keveréket, amely főleg szénhidrogénekből áll; és a virágok nektárja, mint a méhkasok méze.

A konyhában

olaj

Folyadékok vannak jelen főzés közben. Közöttük ecet, borok, Worcestershire szósz, olaj, tojásfehérje, tej, sör, kávé, többek között. És ha sötétben főz, az olvadt gyertyaviasz szintén folyadék példája.

A laboratóriumokban

A laboratóriumokban alkalmazott összes oldószer példák folyadékokra: alkoholok, ammónia, paraffinok, toluol, benzin, titán-tetraklorid, kloroform, szén-diszulfid, többek között.

A gázok, például hidrogén, hélium, nitrogén, argon, oxigén, klór, neon stb. Kondenzálhatók a megfelelő folyadékokban, amelyek jellegzetessége, hogy kriogén célokra használják őket.

Hasonlóképpen, a higany és a bróm az egyetlen folyékony elem normál körülmények között, valamint az alacsony olvadáspontú fémek, mint például a gallium, a cézium és a rubidium.

Irodalom

1. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
2. Serway és Jewett. (2009). Fizika: a tudomány és a technika számára a modern fizika segítségével. 2. kötet (hetedik kiadás). Cengage tanulás.
3. Wikipedia. (2019). Folyékony. Helyreállítva: en.wikipedia.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. július 20.) Folyékony meghatározás a kémiában. Helyreállítva: gondolat.com
5. Belford Robert. (2019. június 05.). A folyadékok tulajdonságai. Kémia LibreTexts. Helyreállítva: chem.libretexts.org