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1.3:

状態による物質の分類

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Kimya
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Classifying Matter by State

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物質とは 質量があり 空間を占めるものです 私たちの体も呼吸する空気も 歩いている地面も含めて 私たちの身の回りにある すべてのものは物質です 物質は 固体 液体 気体の 3つの主要な形態で存在します 科学者たちはまた 物質の第4の基本的な状態である プラズマを発見しています 固体は明確な形状と 体積を持っています たとえば グラスに氷を入れます 氷の塊は硬い形をしていて 流れず 圧縮もできません この剛性は維持されます この硬さは 氷の中の粒子が 互いに近くに配置され 強い粒子間力で保持されることで 維持されています これらの粒子は 固定された位置で わずかに振動するだけで 形状と体積が固定されています 一方 液体は 一定の体積を持ちますが 明確な形はありません 同じ量の水を 別の容器に入れても 角氷と違って容器によって 形が変わります 固体と同様に 液体も圧縮できません 粒子はまだ 一緒に近くにありますが 液体の粒子間力は 固体よりも弱いので 粒子が自由に動き お互いの上を滑ることができます これにより液体は 流動性を持つことになります 気体の場合 形状や体積は固定されていません 気体は容器の形そして容積 に応じて変化します たとえば 風船を膨らませる 注射器の空気を想像してください 気体では粒子は 粒子間力がほとんどないので 非常に緩く一緒に保持されます その結果 形状や体積に自由度があり 素早く移動することができ 固体や液体に比べて 密度が低くなります 気体は粒子間に 大きな空隙があるため 非常に圧縮性が高く 小さな風船の中に 閉じ込められたり 大きな部屋を占領するように 膨張することができます プラズマは物質の 第4の状態であり 気体が非常に高温に 加熱されたときに生成されます これは 電荷を帯びた粒子で 構成されています プラズマは 星の内部や 極地に発生するオーロラや 蛍光灯などに存在しています sさまざまな種類の物質は 温度や圧力の変化 あるいは その両方をきっかけに ある状態から別の状態へと 変化することができます 例えば 固体の氷を加熱すると 溶けて液体の水になります さらに加熱すると 水は 気体の蒸気に変わります 冷却すると これらの状態変化は 逆になります

1.3:

状態による物質の分類

化学とは物質とその変化を研究することです。 物質とは、質量があり、スペースを占有するものです。 物質は私達のまわりすべてに存在している; 空気、水、土、山、 そして私達の体ですら、すべて物質の例です。 物質は、地球上で一般的に見られる固体、液体、気体の 3 つの状態に分けられます。 物質の第 4 状態、プラズマは、星の内部で自然に発生します。  

固体は、明確な形状と体積によって特徴付けられています。 固体の中では、粒子(原子または分子)が非常に密に詰まっており、強い力でしっかりと固定されているため、運動の自由度はほとんどありません。 粒子は、固定されていない位置でわずかに振動します。 そのため、固体は圧縮することができません。 固体には、氷、アルミニウム、金などがあります。

液体は、明確な容積を有していますが、明確な形がない ; それらは容器の形を成します。 液体では、粒子の間隔は狭いものの、粒子間力は固体よりも弱くなります。 粒子が振動し、互いに移動します。 したがって、液体は圧縮できないものの、流動し、注ぎやすくなります。 水、アルコール、油はすべて液体です。

気体は一定の体積や形状がありません。 気体は容器の容積と形状に適合しています。 気体では、粒子間力が非常に弱く(あるいはほとんど無視できる)、粒子が大きく離れています。 粒子は互いに自由に移動できるため、気体は圧縮性が高いです。 したがって、固体や液体とは異なり、気体を圧縮して小さな体積に合わせることも、気体を大きなスペースに拡大することも可能です。 室温で気体である物質には、ヘリウム、酸素、窒素、二酸化炭素などがあります。

プラズマ  

物質の第 4 状態、プラズマは気体の状態から発生したもので、かなり数の電気を帯びた粒子を含んでいます。  気体と同様に、プラズマには固定された形状や体積がなく、固体や液体よりも密度が低くなります。 星の内部、落雷、極地を取り巻くオーロラ、彗星の尾、プラズマ TV の画面、蛍光灯およびネオンサインなどはすべてプラズマの例です。  

物理的変化:物質の状態から別の状態への遷移

温度や圧力が変化すると、物質のある状態から別の状態に変化することがあります。 これは、氷の融解や水の蒸発など、よく知られたプロセスによって示されています。 例えば、加熱時に固体の氷が液体の水へと溶けます。 さらに加熱していくと、水が気体の蒸気に変換されます。 冷却するとこれらのプロセスは逆転します。

このテキストは 、 Openstax 、 Chemistry 2e 、 Section 1.2 : Phases and Classification of Matter から引用しています。