Merkmale, Typen und Beispiele des Plasmazustands

Er Plasmazustand Dies ist eine der grundlegenden Möglichkeiten, wie Materie hinzugefügt werden kann und die vorherrschendste im beobachtbaren Universum ist. Das Plasma besteht aus einem heißen, hellen und hoch ionisierten Gas, bis zu einem Punkt, an dem sie einzigartige Eigenschaften auflädt, die es vom gasförmigen Zustand oder von jedem anderen Gas unterscheidet.

Das Plasma wir sehen es in den Sternen des Nachthimmels verbreitet. Wenn es eine endlose Anzahl von Sternen im Universum sowie nebulös und andere himmlische Einheiten gibt, gilt es als den Zustand der wichtigsten Angelegenheit. Auf der Erde wird der vierte Zustand nach der Flüssigkeit, fest und gasförmig angesehen.

Plasmalampe

Die Sonne ist das nächste Beispiel, in dem wir die Eigenschaften des Plasmas in einer natürlichen Umgebung schätzen können. Andererseits treten natürliche Phänomene auf Erden auf, bei denen ein kurzes Erscheinungsbild von Plasma ausgelöst wird, wie Feuer und Strahlen in Stürmen.

Das Plasma ist nicht nur mit hohen Temperaturen (Millionen von Kelvingrad), sondern auch mit großen elektrischen Potentialen, zu Glühlampen und einer unendlichen elektrischen Leitfähigkeit verbunden.

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Plasmaeigenschaften

Das Plasma der Sterne und die Nebel bilden praktisch das gesamte beobachtbare Universum. Quelle: pxhere.

Komposition

Materie besteht aus Partikeln (Moleküle, Atomen, Ionen, Zellen usw.), die abhängig von der Wirksamkeit und den Kräften, mit denen sie hinzugefügt werden, einen festen, flüssigen oder gasförmigen Zustand festlegen.

Plasmapartikel bestehen aus positiv belasteten Atomen, besser bekannt als Kationen (+) und in Elektronen (-). Im Plasmazustand der Materie gibt es keine Rede von Molekülen.

Kationen und Elektronen vibrieren bei sehr hohen Frequenzen, die kollektives und nicht -individuelles Verhalten zeigen. Sie können sich nicht trennen oder sich bewegen, ohne dass die gesamte Gruppe von Partikeln gestört wird.

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Dies geschieht beispielsweise nicht bei Gasen, bei denen ihre Atome oder Moleküle, auch wenn sie miteinander kollidieren, minimale, verabscheuungswürdige Wechselwirkungen aufweisen.

Ausbildung

Der Plasmazustand wird hauptsächlich gebildet, wenn ein Gas aufgrund seiner Exposition gegenüber sehr hohen Temperaturen ionisiert wird.

Beginnen wir von einem Eiswürfel in. Das ist ein solider. Wenn er erhitzt wird, schmilzt das Eis in flüssigem Wasser. Dann beginnt das Wasser bei höheren Temperaturen zu kochen und entweichen aus der Flüssigkeit als Dampf, was ein Gas ist. Bisher haben wir die drei besten Bekanntheitsstaaten der Materie.

Wenn der Wasserdampf auf eine viel höhere Temperatur erhitzt wird, kommt es unter günstigen Bedingungen eine Zeit, in der ihre Bindungen zu freien Sauerstoff- und Wasserstoffatomen brechen werden. Dann nehmen Atome so viel Wärme ab, dass ihre Elektronen in Richtung der Umgebung ausgelöst werden. So haben sich Sauerstoff- und Wasserstoffkationen gebildet.

Diese Kationen werden in eine Elektronenwolke eingewickelt, die durch die Wirkung der Gemeinschaft und elektrostatische Attraktionen zusammengefasst ist. Es wird dann gesagt, dass ein Plasma aus dem Wasser gewonnen wurde.

In diesem Fall wurde das Plasma durch die Wirkung der thermischen Energie gebildet. Eine hohe Energiestrahlung (Gammastrahlen) sowie große Unterschiede in den elektrischen Potentialen können jedoch auch ihr Aussehen induzieren.

Quasineutralität

Plasma hat das Merkmal, Quasiineutral zu sein (fast neutral). Dies liegt daran. Betrachten Sie beispielsweise ein gasförmiges Kalziumatom, das ein bzw. zwei Elektronen für die Bildung der CA -Kationen verliert⁺ und ca²⁺:

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Ca (g) + Energie → ca⁺(g) + e^-

AC⁺(g) + Energie → ca²⁺(g) + e^-

Der globale Prozess sein:

Ca (g) + Energie → ca²⁺(g) + 2e^-

Für jede ca²⁺ Diese Formulare werden zwei freie Elektronen sein. Wenn es zehn ca gibt²⁺, Dann werden sie zwanzig Elektronen sein und so weiter. Die gleiche Argumentation gilt für Kationen mit höheren Lastgrößen (CA)³⁺, AC⁵⁺, AC⁷⁺, usw.). Kalziumkationen und ihre Elektronen integrieren ein Plasma in ein Vakuum.

Physikalische Eigenschaften

Plasma ist normalerweise das Aussehen eines hochleitenden Flüssigkeitsgas aus Strom, hell, heiß und reagiert oder ist anfällig für elektromagnetische Felder. Auf diese Weise können Plasmen kontrolliert oder eingeschlossen werden, indem ein Magnetfeld manipuliert wird.

Arten von Plasma

Teilweise ionisiert

Ein teilweise ionisiertes Plasma ist eines, bei dem Atome nicht alle Elektronen verloren haben. Es kann sogar neutrale Atome geben. Im Beispiel von Calcium könnte eine Mischung von Ca -Kationen sein²⁺, CA -Atome und Elektronen. Diese Art von Plasma ist auch als kaltes Plasma bekannt.

Andererseits können Plasmen in Behältern oder Isolierungen enthalten sein, die die Verbreitung der Wärme aus der Umgebung verhindern.

Total ionisiert

Ein völlig ionisiertes Plasma ist eines, in dem ihre Atome "nackt" sind, da sie alle ihre Elektronen verloren haben. Daher haben ihre Kationen hohe Größen für positive Ladungen.

Bei Kalzium würde sich dieses Plasma aus CA -Kationen zusammensetzen^zwanzig+ (Calciumkerne) und viele große Elektronen mit großer Energie. Diese Art von Plasma ist auch als heißes Plasma bekannt.

Beispiele für Plasma

Plasmalampen und Neonlichter

Plasmalampen bieten einen engen und sicheren Blick darauf, wie sich dieser Zustand der Materie verhält. Quelle: pxhere.

Plasmalampen sind Artefakte, die jedes Schlafzimmer mit gespenstischen Lichtern schmücken. Es gibt jedoch noch andere Objekte, in denen wir den Plasmazustand miterleben können: in den berühmten Neonlichtern, deren edler Gasgehalt durch den Durchgang eines elektrischen Stroms bei niedrigen Drücken begeistert ist.

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Du lieber Himmel

Die Strahlen, die aus den Wolken fallen.

Solarstürme

Einige "Plasmapartikel" werden in der Ionosphäre unseres Planeten durch die ständige Bombardierung der Sonnenstrahlung gebildet. In den Ausbrüchen oder Partnern der Sonne sehen wir riesige Mengen an Plasma.

Nordlicht

In den Polen der Erde gibt es ein weiteres Phänomen, das mit Plasma zusammenhängt: die nördlichen Lichter. Dieses gefrorene Feuer erinnert sich, dass die gleichen Flammen der Öfen unserer Küchen ein weiteres Routinebeispiel für Plasma sind.

Elektronikgeräte

Plasma ist auch Teil der elektronischen Geräte wie Fernseher und Monitore, die auch in niedrigeren Anteilen sind.

Schweißnähte und Science -Fiction

Beispiele für Plasma sehen sie auch in Schweißprozessen, in Laserstrahlen, in nuklearen Explosionen, im leuchtenden Säbel von Star Wars; Und im Allgemeinen in jeder Waffe, die einer destruktiven Energiekanone ähnelt.

Verweise

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8. Aufl.). Cengage Lernen.
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