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化学基礎【物質の三態と熱運動】 拡散と粒子の熱運動 物質の三態

 

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拡散と粒子の熱運動

 

拡散:物質が自然にゆっくりと全体に広がる現象

物質を構成する粒子がその状態(個体・液体・気体)にかかわらず、常に運動している。

このような粒子の運動を熱運動という。

 

 

 

気体分子の運動エネルギー

臭素や空気のような期待は分子からできていて、それらの分子はそれぞれ熱運動によって空間を飛びまわっています。この時、それぞれの分子の速さは同じではありません。

この分子の速さは温度によって決まっています。温度が高いほど速さの大きな分子の割合が多くなります。

 

速さの大きな分子は持っている熱運動のエネルギーが大きいので温度が高いほど大きなエネルギーを持つ分子の割合が多いとも言えます。この関係は個体・液体の状態にも当てはまります。

温度が高いほど粒子が持つエネルギーは大きいのです。そして粒子の熱運動は温度が高くなるほど激しくなると言えます。

 

 

気体の圧力

気体分子は熱運動によって空間を飛びまわっており、容器に入れるとその器壁に衝突して跳ね返されます。

気体の圧力:単位面積あたりにはたらく力。

圧力の単位にパスカルPaを用います。

一般に圧力は温度が高いほど単位面積当たりに衝突する分子の数が多いほど大きい。

 

 

絶対温度

気体分子の温度を下げていくと熱運動は穏やかになり、理論上は-273℃になると完全に停止します。この温度は最も低い温度で絶対零度と呼ばれます。

また、絶対零度を基準とした温度を絶対温度といい、単位はケルビン(K)を用います。

T(K)= t(℃)+273

 

 

 

物質の三態と熱運動

水(H2O)には氷(個体)・水(液体)・水蒸気(気体)があるように、物質には3つの状態があり、これらを物質の三態といいます。一般に、温度や圧力を変化させると、物質の状態は変化します。このような三態間の変化を状態変化といいます。

そして、それぞれに名前がついています。

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状態変化のように物質の種類は変わらずに状態だけが変わる変化を物理変化といいます。これに対して燃焼返納や水の電気分解のように、ある物質が別の物質に変わる変化を化学変化(化学反応)といいます。

 

物理変化:物質の種類は変わらず、状態だけ変化するもの

化学変化:物質が別の物質に変化するもの

 

 

物質を構成する分子の間にはお互いに引き合い集まろうとする引力(分子間力)がはたらいています。物質の状態は熱運動と粒子間にはたらく引力との大小関係によって決まります。

 

 

記事を読んでいただきありがとうございます。

化学基礎と、完全に自分の勉強用の投稿です。

もし、間違いなどがあれば教えていただけると嬉しいです。