第 8 章. 物质状态
推荐文章： 【化学】【目录】(https://jb243.github.io/pages/1362)
1. 物质状态
2. 状态变化
3. 相图
1.物质状态
⑴ 物质状态： 一般分为三类。第四种状态也存在。
① 气体
② 液体
③ 实体
④ 等离子体状态
○ 定义 ： 大量电离原子或分子的混合物，电中性且导电。
○ 通常在气体放电过程中形成。
○ 第四种状态（例如火灾、闪电）。离子在高温条件下像流体一样流动。
○ 占宇宙的99%。
○ 用于半导体、LCD、等离子显示面板（PDP）、核聚变技术。
⑵ 关键点
① 临界温度
○ 定义 ： 液体可以存在的最高温度。
○ 第四状态，等离子体状态的起始温度。
○ 高于此温度，所有动能均大于最大分子间力（考虑斥力），因此不再被视为流体。
○ 二氧化碳的临界温度为31°C → 灭火器冬天有声音，夏天没有声音的原因。
② 超临界流体
○ 定义： 温度和压力高于临界点时的物质状态。
○ 密度高于气体但不是液态。
○ 兼具气体（扩散性）和液体（溶解性）的特性。
**2.状态变化
⑴ 状态变化
① 熔化、汽化
② 融合、凝固
③ 升华
④ 解散
○ 示例1： 减压病
○ 定义： 当水肺潜水员潜水后上升太快时可能导致死亡或其他情况的症状。
○ 原因： 水下压力导致气体溶解在血液中，当潜水员上升时，气体会从溶液中逸出并形成气泡。
○ 预防措施 1： 以 10-20 m/min 的速度缓慢上升。
○ 预防措施 2： 使用专用设备。
⑵ 沸点
①分子间作用力增加→沸点增加
② 表面积 ： 较长的碳链和较少的取代基导致分子间作用力增加 → 沸点较高。
③ 极化率： 较高的极化率（较大的原子半径，较大的表面积）导致分子间作用力增加→沸点较高。
⑶ 凝固点：又称凝固点
① 分子间作用力增加 → 凝固点更高
② 表面积： 更长的碳链和更少的取代基导致分子间作用力增加→更高的凝固点。
③ 对称性 ： 由于对称性，晶格中可以更好地堆叠，因此从固体转化为液体所需的能量更高。
○ 示例 : 反式脂肪
⑷ 相变期间的热量进入和排出
① 显热 ： 引起温度变化的热量。
② 潜热 ： 在状态变化过程中吸收或释放的热量，但温度不发生变化。
③ 水的潜热
○ 熔化热 = 80 kcal/kg
○ 汽化热 = 539 kcal/kg
⑸ 固体中的凝胶-溶胶转变 ： 在[聚合物合成]中很重要(https://jb243.github.io/pages/1399)
图 1. PGA 含量以及熔点和凝胶-溶胶转变温度
3.相图
⑴ 水的相图
图 2. 水的相图
① 水三相点 : 0.009 ℃, 4.58 mmHg> ① 固液斜率 ： 虽然大多数物质具有正斜率，但水具有负斜率。
○ 四相锡也表现出类似的行为。
○ 特点： 一般来说，压力增加会导致熔点升高，但水的熔点会随着压力而降低。
○ 原因： 凝固过程中膨胀。
② 水密度比较
○ 0℃附近，水的密度比冰大。
○ 冰变成水时密度突然增加。
○ 4℃左右，冰的六方晶体结构的六边形数量最多，密度也最大。
③冰的相平衡图：扭曲的六边形→密度增加
⑵ 碳相图
图 3. 碳相图
① 碳有四相。
② 密度比较 ： 金刚石 > 石墨 > 液体 > 气体
⑶ 硫的相图
图 4. 硫的相图
⑷ 铁的相图
图 5. 铁的相图
输入： 2019.01.14 19:03
修改： 2020.03.20 09:04