Chemie na GJN

Asi každý z vás viděl led či vodní páru. Přestože jsou oba tyto materiály složeny z molekul vody, rozdíly jsou každému patrné. Led a pára jsou totiž různá skupenství vody.

Definice: Skupenství je konkrétní forma látky, která je charakterizována především uspořádáním částic.

Jak to s těmi skupenstvími tedy vlastně je? Pokud si vezmeme vodu v hrnci a zapneme pod ní plotnu, po chvíli teplota vody dosáhne 100 °C, což je teplota varu vody, a voda začne vřít. Tedy se v celém svém objemu začne přeměňovat na plynné skupenství, na vodní páru. Co se ale vlastně stalo? Molekuly vody v kapalném skupenství mají mezi sebou slabé vazebné interakce. Tyto interakce, slaboučké přitažlivé síly, nestačí na to, aby byly molekuly pevně spojeny k sobě, ale stačí na to, aby se molekuly po sobě různě převalovaly a neoddělovaly se příliš od sebe. Zahřátím na bod varu jsme však vodě dodali tolik energie, že tyto slabé interakce nemají šanci udržet jednotlivé molekuly pohromadě. Ty se oddělí a máme páru.

Pojďme na druhou stranu. Dejme hrnec s vodou do mrazáku. Po určité době mrazák odčerpá z molekul vody energii, ty se přestanou pohybovat a uspořádají se tak, aby to pro ně bylo co nejvýhodnější. Následkem toho přejdou do pevného skupenství a máme led. Teplota, při které látka přechází z kapalného do pevného skupenství, se nazývá teplota tuhnutí.

Takže suma sumárum máme tři základní skupenství. Pevné, které se často označuje písmenem s z latinského solidus , kapalné, které se zkracuje písmenem l z latinského liquidus , a plynné se zkratkou g z latinského gasseus . Tyto tři nám, jako chemikům, budou stačit. Pak existují ještě další skupenství, jako je například plazma, kterou je tvořen oheň či blesk. Tyto ale nejsou pro chemii příliš významné.

Později se seznámíte ještě s pojmem fáze. Fáze je ta část systému, ve které se jednotlivé vlastnosti nemění nebo se mění kontinuálně. Mezi dvěma fázemi se daná vlastnost mění skokem. Abychom si to přiblížili, představme si sklenici s vodou a olejem. Olej i voda jsou v kapalném skupenství, ale protože jsou vzájemně nemísitelné, dokážeme je snadno odlišit. Olej tvoří jednu kapalnou fázi, voda tvoří druhou kapalnou fázi.