מה ההבדל בין מצבי הצבירה – מוצק, נוזל וגז?

כל מה שמקיף אותנו, כגון אוויר, מזון, מים, צמחים, בעלי חיים, כלי רכב, בגדים וכדומה מורכב מחומר. החומר הוא אוסף של חלקיקים והוא כל דבר שיש לו מסת ותופס מקום. ישנם שלושה מצבי צבירה בסיסיים של חומר, כלומר מוצק, נוזלי וגז. מצבי הצבירה השונים מתרחשים עקב השינויים במולקולות החומר.

הגודל וצורה של חומר מוצק הוא מוגדר.

עם זאת, אם אנחנו מדברים על שתי המצבים האחרים של החומר, באופן כללי נוזלים זורמים והם ״תופסים״  את הצורה של הכוס או המבחנה בהם הם נמצאים

גזים מתפזרים וממלאים את נפח הזמין לחלוטין. ההבדל העיקרי בין מוצק, נוזלי וגז טמון המאפיינים שלהם, אשר אנו הולכים לדון במאמר זה.

מהו מוצק?

לפי המונח ‘מוצק’ אנו מתכוונים לסוג החומר הנוקשה במבנה ומתנגד לשינוי בצורתו ובנפחו. החלקיקים במצב מוצק קשורים היטב ומסודרים בצורה קבועה, אשר אינה מאפשרת לחלקיקים לנוע בחופשיות ממקום למקום. החלקיקים רוטטים ומתפתלים ללא הרף, אך אין תנועה, שכן הם קרובים מדי זה לזה.

כמו משיכה בין המולקולות הוא מקסימלי במוצקים, ולכן הצורה שלהם קבועה. בנוסף לכך, דחיסה של מוצק קשה מאוד, כיוון שהרווחים בין המולקולות קטנים מאוד.

שימו לב: זכוכית, אפילו שהיא ניראת מוצקה, היא למעשה נוזל

מהם נוזלים?

חומר שזורם חופשי בתוך נפח קבוע בעל עקביות נקרא נוזל. זהו סוג של חומר שאין לו את צורה אלא הוא מקהל את צורת הכלי שבו הוא מוחזק. הוא מכיל חלקיקים קטנים, אשר מוחזקים בחוזקה על ידי קשרים בין מולקולריים. אחד המאפיינים הייחודיים של הנוזל הוא מתח פני השטח, תופעה שהופכת את הנוזל בעל שטח מינימלי.

דחיסת הנוזל היא די קשה, בשל פער קטן בין חלקיקים. החלקיקים קשורים היטב, אך לא חזק כמו במקרה של מוצק. כך שמתאפשר לחלקיקים לנוע ולערבב אחד עם השני.

מהו גז?

הגז מתואר כמצב של חומר אשר מתפזר בחופשיות לכל הכיוונים וממלא את כל השטח הזמין, ללא קשר לכמות. הוא מורכב מחלקיקים שאין להם צורה ונפח מסוימים. החלקיקים יכולים להיות אטומים בודדים או מולקולות אלמנטליות או מולקולות מורכבות.

בגזים, המולקולות מוחזקות באופן רופף, ולכן יש הרבה מקום בין המולקולות לנוע בחופשיות וללא הרף. בשל תכונה זו, גז יש את היכולת למלא כל מיכל, כמו גם להדחס בקלות.