Właściwości fizyczne materii

The właściwości fizyczne materii to wszelkie właściwości, które można dostrzec lub zaobserwować bez zmiany tożsamość chemiczna próbki. W przeciwieństwie, właściwości chemiczne to takie, które można zaobserwować i zmierzyć tylko poprzez przeprowadzenie reakcji chemicznej, zmieniając w ten sposób strukturę molekularną próbki.

Ponieważ właściwości fizyczne obejmują tak szeroki wachlarz cech, są one dalej klasyfikowane jako intensywne lub rozległe i albo izotropowe, albo anizotropowe.

Intensywne właściwości fizyczne nie zależą od wielkości ani masy próbki. Przykłady intensywnych właściwości obejmują temperaturę wrzenia, stan skupienia i gęstość. Rozległe właściwości fizyczne zależy od ilości materii w próbce. Przykłady rozległych właściwości obejmują rozmiar, masę i objętość.

Izotropowe właściwości fizyczne nie zależą od orientacji próbki lub kierunku, z którego jest obserwowana. Właściwości anizotropowe zależą od orientacji. Chociaż dowolną właściwość fizyczną można przypisać jako izotropową lub anizotropową, terminy są zwykle stosowane, aby pomóc w identyfikacji lub rozróżnieniu materiałów na podstawie ich właściwości optycznych i mechanicznych.

Na przykład jeden kryształ może być izotropowy pod względem koloru i krycia, podczas gdy inny może wydawać się innym kolorem w zależności od osi widzenia. W metalu ziarna mogą być zniekształcone lub wydłużone wzdłuż jednej osi w porównaniu z inną.

Każda właściwość, którą możesz zobaczyć, powąchać, dotknąć, usłyszeć lub w inny sposób wykryć i zmierzyć bez przeprowadzenia reakcji chemicznej, jest własnością fizyczną. Przykłady właściwości fizycznych obejmują:

• Kolor
• Kształt
• Tom
• Gęstość
• Temperatura
• Temperatura wrzenia
• Lepkość
• Nacisk
• Rozpuszczalność
• Ładunek elektryczny

Charakter wiązań chemicznych odgrywa rolę w niektórych właściwościach fizycznych wykazywanych przez materiał. Jony w Związki jonowe są silnie przyciągane przez inne jony o przeciwnych ładunkach i odpychane przez podobne ładunki. Atomy w cząsteczki kowalencyjne są stabilne i nie są silnie przyciągane ani odpychane przez inne części materiału. W konsekwencji jonowe ciała stałe mają zwykle wyższe temperatury topnienia i wrzenia w porównaniu z niskimi temperaturami topnienia i wrzenia kowalencyjnych ciał stałych.

Związki jonowe mają tendencję do przewodnictwa elektrycznego, gdy są topione lub rozpuszczane, podczas gdy związki kowalencyjne mają skłonność do słabych przewodników w jakiejkolwiek formie. Związki jonowe są zwykle krystalicznymi ciałami stałymi, podczas gdy cząsteczki kowalencyjne istnieją jako ciecze, gazy lub ciała stałe. Związki jonowe często rozpuszczają się w wodzie i innych polarnych rozpuszczalnikach, podczas gdy związki kowalencyjne częściej rozpuszczają się w niepolarnych rozpuszczalnikach.

Właściwości chemiczne obejmują cechy materii, które można zaobserwować jedynie poprzez zmianę tożsamości chemicznej próbki - badanie jej zachowania w reakcji chemicznej. Przykłady właściwości chemicznych obejmują łatwopalność (obserwowaną ze spalania), reaktywność (mierzone za pomocą gotowość do udziału w reakcji) i toksyczność (wykazaną przez wystawienie organizmu na działanie chemiczny).

Właściwości chemiczne i fizyczne są związane ze zmianami chemicznymi i fizycznymi. Zmiana fizyczna zmienia jedynie kształt lub wygląd próbki, a nie jej tożsamość chemiczną. Zmiana chemiczna to reakcja chemiczna, która przestawia próbkę na poziomie molekularnym.