Zustandsformen der Materie
Dieselben Teilchen, drei Zustände
Eis, Wasser und Wasserdampf sind chemisch identisch, alles H₂O. Was sich ändert, ist nicht die Art der Teilchen, sondern ihre Anordnung und Beweglichkeit.
Welcher Aggregatzustand vorliegt, entscheidet ein Kräftemessen: Bewegungsenergie der Teilchen gegen die Anziehung zwischen ihnen. Temperatur und Druck bestimmen, wer gewinnt.
Daraus folgt direkt eine Regel, die du oft brauchst: Je stärker die zwischenmolekularen Kräfte, desto höher Schmelz- und Siedepunkt. Wasser siedet nur deshalb bei 100 °C statt weit darunter, weil erst die Wasserstoffbrücken aufgebrochen werden müssen.
- Fest: die Teilchen sitzen auf festen Plätzen und schwingen nur. Feste Form, festes Volumen.
- Flüssig: die Teilchen liegen noch dicht, können sich aber gegeneinander verschieben. Das bedeutet also festes Volumen, keine feste Form.
- Gasförmig: die Teilchen fliegen frei im Raum umher. Weder feste Form noch festes Volumen, das Gas füllt den ganzen Raum.
Es gibt noch einen vierten Zustand: Plasma, ein ionisiertes Gas mit freien Ladungsträgern. Plasma kommt in der Sonne, in Blitzen und in Leuchtstoffröhren vor, für den Test stehen aber die drei klassischen Zustände im Vordergrund.
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Das steht außerdem in diesem Kapitel
- Phasen und Phasenübergänge
- Druck, Siedepunkt und latente Wärme
- Reinstoffe und Gemische
- Löslichkeit: ähnliches löst sich in ähnlichem
- Diffusion und Osmose
- Amphiphile Moleküle
- Das solltest du sicher können