Aggregatzustände

Wie Du vielleicht bereits weisst, sind Stoffeigenschaften abhängig von ihren Aussenbedingungen. Je nach Temperatur und Druck können Stoffe sogar ein gänzlich anderes Erscheinungsbild haben, wobei grundsätzlich in drei Aggregatzustände unterschieden wird: gasförmig, fest und flüssig. In welchem Aggregatzustand ein Stoff vorliegt, hängt von der Temperatur und dem Druck ab und ist stoffspezifisch.      

Beispiel: Wie Du sicher schon bemerkt hast, kann Wasser fest als Eis, gasförmig als Dampf oder flüssig vorliegen.

Teilchenmodell

Alle Stoffe sind aus sehr kleinen Teilchen, also Atomen, Ionen und Molekülen, aufgebaut. Zwischen diesen Teilchen wirken anziehende bzw. abstossende Kräfte. Dabei ist die Temperatur, die Bewegung dieser kleinen Teilchen zusammengesetzt aus Translation, Rotation und Schwingung.

Gasförmig

Im gasförmigen Zustand sind die Abstände zwischen den Teilchen am grössten, sie bewegen sich schnell und sind völlig ungeord­net. Im gasförmigen Zustand wirken sehr geringe Wechselwirkungen. Da die Anziehungskräfte nicht mehr ausreichen, verteilen sich die Teilchen auf dem gesamten Raum, der ihnen zur Verfügung steht.

Fest

Im festen Zustand sind die Teilchen dicht geordnet und können stark ge­genseitig wechselwirken. Die Abstände zwischen den Teilchen sind hier
am kleinsten und die Wechselwirkung zwischen den Teilchen am grössten. Die Teilchen können sich nicht frei bewegen, sondern sind an einer Stelle fixiert.

Flüssig

Die Bewegung der Teilchen und die Wechselwirkung zueinander sind im Gleichgewicht. Sie können sich noch frei bewegen, jedoch stehen sie ständig in Wechselwirkung zueinander. Die Teilchen sind ständig in Bewegung und ändern kontinuierlich ihre Wechselwirkungspartner. Durch diese Eigenschaften entstehen Phänomene wie Oberflächenspannung oder das Fliessen von Flüssigkeiten. Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Van-der-Waals-Kräfte spielen hier eine fundamentale Rolle.

Temperatur

Die Temperatur spielt in der Chemie eine wichtige Rolle, sie kann Reaktionen begünstigen oder gar erst möglich machen.

Da Temperatur im Grunde ungeordnete Teilchenbewegung ist, können die meisten Gase durch Abkühlen in einen flüssigen oder festen Zustand überführt werden (minimale Bewegung der Teilchen). Ebenso gilt für die Gasphase, viele Stoffe können durch Hinzufügen von Wärme in die Gasphase gebracht werden, falls sie sich nicht vorher zersetzen.

Druck

Durch Erhöhung des Drucks verringern sich die Abstände zwischen den Teilchen, die Anzie­hungskräfte werden grösser. Ein Gas kann unter genügend Druck in einen flüssigen oder festen Zustand übergehen. Durch Verringern des Drucks vergrössern sich die Abstände zwischen den Teilchen, die Anzie­hungskräfte werden geringer und ein fester oder flüssiger Stoff kann in den gasförmigen Zustand übergehen.

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