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理論化学超特急丸わかり講座~全12回

物質の3態(個体・液体・気体)~理論化学超特急丸わかり講座③

投稿日:2020年5月21日 更新日:

物質の3態(個体・液体・気体)

物質の3態 個体・液体・気体 理論化学超特急

~すべての物質は個体・液体・気体の3態を取る~

原子同士が、目に見えるほどまで結合して巨大化すると、液体や固体になります。

しかしながら、温度を上げることで、気体にすることができます。

また、ものによっては、温度を上げないでも気体になったり、液体になったりします。

基本的に、すべての物質は、個体、液体、気体のいずれの状態も存在します。

窒素も液体窒素がよく実験に使われますね?
-196℃で窒素も液体になることができるんです。
さらには-210℃で凍らせることができます。

このようにすべての物質は、個体、液体、気体の状態を取ることができます。

これを物質の3態といいます。

物質の3態は常に変化している

物質の3態は常に変化しています。

たとえば、水ですが、水は30℃くらいでも、すべてが液体になっているわけではありません。

一部の水は気体になり、また、気体になった水は液体になったり。常に変化しています。

変化していないように見える状態を「平衡状態」といいます。

状態図~物質の3態は温度と圧力で決まる

状態図は、温度と圧力で物質が個体・液体・気体 3態のどれをとるかが分かり、物質の3態は温度と圧力で決まります。

温度と3態

個体と液体、気体は、結合が取れて、小さくなれば、気体になっていくわけです。

この様子は「運動エネルギー」で考えましょう。

全ての原子は動いています。原子が結合したものも動いています。

個体はこの動きが制限され、振動しているだけの状態です。

液体は、ある程度動けるようになった状態です。

気体は完全に自由に動ける状態です。

温度は、運動エネルギーに比例します。

温度が高いということは、運動エネルギーも高いです。

つまり、温度を上げていくことで、運動エネルギーも高くなり、結合する力を振りほどくくらい動けるようと、個体から液体、ひいては気体になっていくわけです。

圧力と3態

圧力は力を面積で割ったものです。

P (N/m²)

圧力が加わると、密度が濃くなり、目に見える様になります。

動いていたものが、動けなくなり、気体が液体、ひいては個体になるわけです。

逆に圧力が低くなると、動けるようなり、個体が液体、ひいては気体になることができます。

-理論化学超特急丸わかり講座~全12回

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