Soms wordt het de vierde toestand van de materie genoemd. Het plasma bestaat uit geïoniseerd gas waarbij een of meer elektronen niet aan een molecuul of atoom zijn gebonden. Je zult nooit zo'n exotische substantie waarnemen, maar je ziet dagelijks vaste stoffen, vloeistoffen en gassen. Veel factoren beïnvloeden welke van deze toestanden ertoe doet.

Intermoleculaire krachten op het werk

Atomen, de belangrijkste bouwstenen van materie, vormen samen moleculen zoals water. Intermoleculaire krachten (IMF) tussen moleculen helpen de fase van een stof te bepalen. Wanneer het IMF zwak is, is een stof meestal een gas wanneer de luchtdruk 1 atm is (een eenheid van standaard atmosferische druk) en de temperatuur 25 graden Celsius (77 Fahrenheit) is. Omgekeerd zal de stof waarschijnlijk een vaste stof zijn bij dezelfde druk en temperatuur als het IMF sterk is.

Vaste stoffen, vloeistoffen, gassen en deeltjes

Verschillende fasen van materie gedragen zich op unieke manieren. In een vaste stof is de aantrekkingskracht tussen deeltjes groter dan hun bewegingsenergie - deeltjes zijn ook dichtbij. Deeltjes in vloeistoffen zijn dichtbij maar hun energie van beweging en aantrekkingskracht is ongeveer hetzelfde. Ten slotte zijn de gasdeeltjes ver uit elkaar en is hun aantrekkingsenergie minder dan hun bewegingsenergie.

Fasetransities

Temperatuur, druk en de samenstelling van een stof beïnvloeden de manier waarop het van fase verandert. Een fasediagram toont de fasen die verschillende stoffen aannemen bij verschillende temperaturen en drukken. Verdamping, condensatie, sublimatie, depositie, bevriezing en smelten zijn enkele van de manieren waarop faseveranderingen plaatsvinden. Verdamping vindt plaats wanneer vloeistof naar gas draait, terwijl condensatie het proces beschrijft waarbij gas weer vloeibaar wordt. Wanneer water verdampt, vindt verdamping plaats en kan waterdamp door condensatie in de vloeibare toestand terugkeren. Sommige stoffen, zoals vaste koolstofdioxide (droogijs), kunnen rechtstreeks van de vaste stof naar de gasstaat stromen - wetenschappers noemen deze sublimatie. Depositie is het tegenovergestelde proces - een gas omzeilt de vloeibare toestand en verandert in een vaste stof. Invriezen verandert van vloeibaar naar vast en het smelten verandert van vast naar vloeibaar.

Faseverschillen

Een stof kan overgaan van vloeistof naar gas door te koken, van vloeibaar naar vast door bevriezing, en van vast naar vloeibaar door te smelten. IJs, vloeibaar water en waterdamp kunnen uit dezelfde moleculen bestaan, maar ze verschillen op verschillende belangrijke manieren. Het is bijvoorbeeld moeilijk om een ​​vaste stof of vloeistof in hoge mate te comprimeren, maar u kunt eenvoudig een gas comprimeren. Vloeistoffen en gassen nemen de vorm aan van hun containers, maar vaste stoffen niet. Gassen hebben een extra mogelijkheid om uit te breiden wanneer ze de vorm van een container aannemen en overeenkomen met het volume van de container.