Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat gebeurt er met atomen als ze worden verwarmd?

Wanneer atomen worden verwarmd, krijgen ze energie. Deze energie manifesteert zich op een paar manieren:

* Verhoogde kinetische energie: Atomen beginnen sneller te bewegen en trilt krachtiger. Deze verhoogde beweging is wat we beschouwen als een toename van de temperatuur.

* Elektronen gaan naar hogere energieniveaus: Elektronen in het atoom kunnen de energie absorberen en naar hogere energieniveaus verder van de kern springen. Dit wordt vaak geassocieerd met veranderingen in de chemische eigenschappen van het atoom.

* Faseveranderingen: Als er voldoende warmte wordt uitgeoefend, kunnen atomen de aantrekkelijke krachten overwinnen die ze in een vaste of vloeibare toestand bij elkaar houden, wat een verandering in de toestand van materie veroorzaakt. Watermoleculen in ijs zullen bijvoorbeeld loskomen en vloeibaar water worden wanneer het wordt verwarmd.

Hier is een uitsplitsing van elk effect:

1. Verhoogde kinetische energie:

* gassen: In gassen liggen atomen al relatief ver uit elkaar en bewegen ze vrij. Door ze te verwarmen, bewegen ze nog sneller, wat zich vertaalt in een hogere druk.

* vloeistoffen: Het verwarmen van een vloeistof maakt de moleculen sneller bewegen, waardoor ze zich meer kunnen verspreiden. Dit zorgt ervoor dat de vloeistof uitzet en minder dicht wordt.

* vaste stoffen: In vaste stoffen worden atomen nauw opgehaald in een rigide structuur. Het verwarmen ervan zorgt ervoor dat ze krachtiger trillen, wat kan leiden tot uitbreiding van de vaste stof.

2. Opgewonden elektronen:

* Wanneer elektronen energie absorberen door warmte, springen ze naar hogere energieniveaus. Dit wordt excitatie genoemd .

* Geweerde elektronen zijn onstabiel en zullen uiteindelijk de energie vrijgeven, vaak in de vorm van licht. Dit is hoe we de kleur van verwarmde objecten zien, zoals de oranje gloed van een heet metaal.

* Geweerde elektronen kunnen ook leiden tot chemische reacties, omdat ze eerder deelnemen aan de vorming van bindingen of breken.

3. Faseveranderingen:

* smelten: Het verwarmen van een vaste stof kan voldoende energie bieden voor de atomen om zich los te maken van hun vaste posities en meer vrij te bewegen, waardoor de vaste stof wordt gewijzigd in een vloeistof.

* Koken/verdamping: Het verwarmen van een vloeistof kan voldoende energie geven voor sommige van de moleculen om de aantrekkelijke krachten te overwinnen die ze bij elkaar houden, waardoor ze als gas kunnen ontsnappen.

* sublimatie: In sommige gevallen kan een vaste stof direct in een gas veranderen zonder een vloeistof te worden, zoals droog ijs.

Samenvattend verhoogt verwarmingsatomen hun energie, waardoor ze sneller bewegen, hun elektronen opwinden en mogelijk hun toestand van materie veranderen.