Aggregatzuständer der Stoffe auf www.Supernovae.de

Die Aggregatzustände der Stoffe

Versuch:
Ein Stück Eis wird langsam erhitzt. Der Feststoff Eis geht bei diesem Vorgang langsam in die Flüssigkeit Wasser über. Bringt man diese Flüssigkeit durch Erhitzen bis zum Siedepunkt, dann geht die Flüssigkeit Wasser in einen gasförmigen Zustand über, es entsteht Wasserdampf. Die drei Zustände fest, flüssig und gasförmig bezeichnet man als die drei Aggregatzustände der Stoffe. Je nach Aggregatzustand besitzen Stoffe verschiedene Eigenschaften, welche man mithilfe des Teilchenmodells erklären kann.

a) Fester Zustand

Beispiel: ein Stahlträger
Eigenschaften: Schwer verformbar, schwer zerteilbar, schwer komprimierbar, fest
Beschreibung: nehmen feste Plätze ein, liegen sehr dich aneinander, starke Anziehungskräfte zwischen den Teilchen, bewegen sich geringfügig

b) Flüssiger Zustand

Beispiel: Wasser
Eigenschaften: Leicht verformbar, leicht teilbar, schwer komprimierbar, flüssig
Beschreibung: nehmen keinen festen Platz ein, liegen dicht aneinander, die Anziehungskräfte der Teilchen sind kleiner als bei einem Feststoff

c) Gasförmiger Zustand

Beispiel: gefüllter Luftballon
Eigenschaften: Nimmt den ganzen Raum ein, leicht komprimierbar, gasförmig
Beschreibung: sind frei beweglich, abstand ist sehr groß, Anziehungskräfte sind gering

mithilfe des Teilchenmodells kann man viele Eigenschaften der Stoffe erklären.

a. Fester Zustand. Mit viel Mühe kann man sicherlich einen Stahlträger mit einem Vorschlaghammer geringfügig verformen, dies ist aber nur möglich durch einen großen Kraftaufwand. Das Teilchenmodell zeigt uns, dass die Teilchen feste Plätze einnehmen und, dass zwischen den Teilchen große Anziehungskräfte bestehen. Verformt man ein Stück Stahl, so muss man diese Anziehungskräfte überwinden, die Teilchen lassen sich deshalb nur schwer verschieben.
Will man einen Stahlträger durchtrennen, so muss man eine Metallsäge benutzen. Wiederum muss man die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen überwinden

Einen Feststoff kann man praktisch nicht zusammendrücken. Im Teilchenmodell sind die Teilchen sehr dicht aneinander angeordnet, ein Zusammendrücken ist deshalb kaum möglich.
Sobald die Temperatur sich über dem Nullpunkt befindet, bewegen die Teilchen sich geringfügig auf dem festem Platz, den sie im Feststoff einnehmen. Ein verbessertes Teilchenmodell für einen Feststoff ist deshalb Folgendes:

b. Flüssiger Zustand
Auch die Eigenschaften von Flüssigkeiten kann man mithilfe des Teilchenmodells erklären. Flüssigkeiten sind sehr leicht trennbar, man kann sie zum Beispiel durch Umgießen in mehrere Portionen aufteilen.

Das Teilchenmodell zeigt uns, dass die Teilchen keine festen Plätze einnehmen und, dass sie gegeneinander beweglich sind. Dies erklärt auch, warum Flüssigkeiten die Form eines Gefäßes annehmen. Die relativ schwachen Anziehungskräfte zwischen den Teilchen erlauben ein freies Bewegen innerhalb des Volumens, den die Flüssigkeit einnimmt.
Will man jedoch eine Flüssigkeit komprimieren, so stellt man sehr rasch fest, dass dies sehr schwierig ist. Auch hier gibt das Teilchenmodell eine einfache Erklärung. Wie aus dem Modell ersichtlich, sind auch in Flüssigkeiten die Teilchen relativ dicht aneinander angeordnet. Die Abstände zwischen den Teilchen sind nur geringfügig größer als in einem Feststoff. Ein Zusammendrücken ist deshalb kaum möglich. In Flüssigkeiten sind Teilchen in ständiger Bewegung. Ein verbessertes Teilchenmodell für eine Flüssigkeit ist deshalb Folgendes:

c. Gasförmiger Zustand
Im Gegensatz zu Feststoffen und Flüssigkeiten können Gase sehr leicht komprimiert werden. Schaut man sich das Teilchenmodell von Gasen an, so bemerkt man, dass die Abstände zwischen den Teilchen sehr groß sind. Deshalb ist es auch leicht ein Gas zusammenzudrücken, man verkleinert dabei nur die Abstände zwischen den Teilchen.
Die Gasteilchen bewegen sich chaotisch und sehr schnell, deshalb nehmen Gase jeden Raum ein, den man ihnen zur Verfügung stellt. Ein verbessertes Teilchenmodell für ein Gas ist deshalb Folgendes:

Das Teilchenmodell erlaubt aber auch noch zu erklären, wie ein Stoff von einem Aggregatzustand in einen anderen Aggregatzustand übergehen kann.

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