化学

状態変化とは?図を使ってわかりやすく解説

状態変化とは

今回の記事では状態変化とはどういう変化のことなのか、
図を使ってわかりやすく解説していきたいと思います。

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状態変化とは?

氷

物質って温度とか圧力を増やしたり減らしたりすることで
固体、液体、気体の三態間で状態変化します。

例えば氷(水の固体)に熱を加えると液体の水になりますし、
もっと熱を加えると、気体の水である水蒸気になります。

ではこちらの図をご覧ください。

状態変化とは

固体、液体、気体と書いてます。
すべての物質には固体、液体、気体という3つの状態があります。
意外な話だったかもしれませんが。

固体を見ると粒子がきっちり並んでいる様子が見えます。
固体という状態はどんな状態なのでしょうか?
構成粒子が動けない状態です。
ぎっちり敷き詰められていて自由に動くことができない状態が固体です。

状態変化とは

このぎっちり動けない固体の状態をちょっと動けるようにした状態が液体です。
完全に粒子が動き回れる状態が気体になります。
まず、物質の状態のイメージをきちんと把握しておきましょう。

ここまでまとめますと

・粒子が動けない⇒固体
・粒子がちょっと動ける⇒液体
・粒子が動き回れる⇒気体

ということで、これが固体、液体、気体の違いになります。

状態変化とは

ちなみに固体は粒子が動けない状態ではあるのですが、
実際にはきっちり並んだ粒子は、その場でスマホのマナーモードみたいに
振動はしています

この振動が精いっぱいの動きなのが固体の特徴です。

固体が液体になるとちょっと自由に動けるようになります。
逆にちょっと動けるようになった状態を『液体』ということができます。
つまり、液体は構成粒子がある程度自由に動ける状態だということです

状態変化とは

なので、固体から液体に状態変化することを融解といいますが、
この融解というのは粒子がちょっと自由に動けるだけのエネルギーを与えたということです。

動けない状態(固体)からちょっと動ける状態(液体)に
変化させるためのエネルギーを外部から与えることを融解といいます。

次に気体。
気体は完全に自由に動き回れます。
どこまでも飛んでいける状態が気体です。

気体は構成粒子が完全に自由に動ける状態です。

まずは固体と液体と気体、それぞれの状態における粒子の動き。
どういう動きをしているか?ということを理解しておきましょう。
この粒子の動きが変化することを状態変化といいます。

状態変化とは
状態変化は

・固体から液体に変わることを融解
・液体から気体に変わることを蒸発
(ちょっと動ける状態を完全に自由に動けるように変化を与えること)
・気体から液体を凝縮
・液体から固体が凝固
・固体から一気に気体、気体から一気に固体に戻ることを昇華

ということです。

ちなみに液体を経由せずに状態変化することを昇華といいます。
昇華についてはこちらの記事で詳しく解説しています。
分子結晶の特徴をわかりやすく解説

以上で解説を終わります。

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