• INTRODUCTION
  • CHARACTERISTICS OF PARTICLES OF MATTER

UNIT 4 – CHEMISTRY - MATTER IN OUR SURROUNDING – PART 1

CHEMISTRY -MATTER IN OUR SURROUNDINGS

INTRODUCTION

Everything found in this universe is made up of some materials; scientists have named them as “matter.” For example, The Food We Eat, The Air We Breathe, Stones, Clouds, Stars, Plants, Animals, Water, Dust, everything is categorized as matter.

CHARACTERISTICS OF PARTICLES OF MATTER

  • Particles of matter are very small, normally, not visible from naked eye.
  • Particles of matter keep moving continuously, which is known as the “Kinetic Energy.”
  • Kinetic Energy of particles directly depends on the temperature, as temperature increases, the speed of the movement also increases.
  • The Particles of Matter have attracting force; therefore, they attract each other.
  • The attracting force of the particles keeps the particles together; however, the strength of the attracting force varies from one kind of matter to another.

States of Matter

  • MATTER HAS THREE FOLLOWING STATES −
    • Solid State
    • Liquid State
    • Gaseous State
  • Let’s discuss them in brief −

SOLID STATE

  • All the solid materials have a definite shape, distinct boundaries, and fixed volumes.
  • Most of the solid materials have negligible compressibility.
  • All the solid materials have a natural tendency to maintain their shape when subjected to outside force.
  • The solid materials can be broken under applied force, but it is very difficult to change their shape, as they are rigid.

LIQUID STATE

  • Unlike solids, liquids have no fixed shape; however, they have a fixed volume.
  • Liquids take up the shape of the container in which they are kept.
  • Liquids have the property to flow and change shape.

GASEOUS STATE

  • Matter in the form of air, which is neither solid nor liquid, is known as gas. For example, Oxygen, Nitrogen, Hydrogen, etc.
  • Unlike solid, gas has not definite size and shape.
  • The gases, such as Liquefied Petroleum Gas (LPG – used in cooking); Compressed Natural Gas (CNG – used as fuel in vehicles), etc. have high compressibility; therefore, large volume of a gas can be compressed into a small cylinder and can be transported easily.
  • Gases, normally, show the property of diffusing very fast into other gases. This is the reason that we can smell (either good or bad) from the distance.

MATTER CAN CHANGE ITS STATE

  • Water can exist in all three states.,

e.g.             Ice As Solid.

                Water (H2o) as Liquid

                 Water Vapor as Gas.

The following diagram illustrates the transformation of water in different states −

  • The temperature, at which solid melt and transform into the liquid (at the given atmospheric pressure), is known as “Melting Point.”
  • The melting point of a solid is an indication of the strength of the force of attraction between its particles.
  • The melting point of ice is 16 K, i.e., 00C.
  • The process of melting (i.e., change of solid state into liquid state) is known as fusion.
  • The amount of heat energy, which is required to change 1 kg of a solid materials into liquid materials at a given atmospheric pressure, is known as the Latent Heat of Fusion.
  • The temperature at which a liquid starts boiling at the given atmospheric pressure is known as “Boiling Point.”
  • The boiling point of water is 373 K i.e., 1000
  • A change of state of a matter directly from solid to gas without changing into liquid state (or vice versa) is known as “SUBLIMATION.”
  • The phenomenon i.e., change of a liquid into vapors at any temperature below its boiling point is known as “
  • Solid carbon dioxide (CO2) is stored under high pressure.
  • Solid CO2gets converted directly into gaseous state once the pressure decreases to 1 atmosphere.
  • Atmosphere (atm) is a unit of measuring pressure exerted by the gas and the UNIT OF PRESSURE is Pascal (Pa); 1 atmosphere = 1.01 × 105 Pa.

பிரபஞ்சத்தில் காணப்படும் பருபொருட்கள் - 01

அறிமுகம்

இந்த பிரபஞ்சத்தில் காணப்படும் அனைத்தும் சில பொருட்களால் ஆனவை; விஞ்ஞானிகள் அவற்றை “ பரு பொருட்கள் ” என்று பெயரிட்டுள்ளனர். உதாரணமாக, நாம் உண்ணும் உணவு, நாம் சுவாசிக்கும் காற்று, கற்கள், மேகங்கள், நட்சத்திரங்கள், கிரகங்கள், விலங்குகள், நீர், தூசி போன்றவை அனைத்தும் பருபொருளாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

பருபொருட்களின்  சிறப்பியல்புகள்

பருபொருட்களின் துகள்கள் மிகச் சிறியவை, பொதுவாக, இது மனிதர்களின் சாதாரண கண்களுக்கு புலப்படாது.

பருபொருட்களின் துகள்கள் தொடர்ந்து நகர்கின்றன, இது “இயக்க ஆற்றல்” என்று அழைக்கப்படுகிறது.

பருபொருட்களின் துகள்கள் இயக்க ஆற்றல் நேரடியாக வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது, வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, பருபொருட்களின் துகள்கள் இயக்கத்தின் வேகமும் அதிகரிக்கிறது.

பருபொருட்களின் துகள்கள் ஈர்க்கும் சக்தியைக் கொண்டுள்ளன; எனவே, அவை ஒன்றுக்கொன்று ஈர்க்கின்றன.

பருபொருதுகள்களின் ஈர்க்கும் ஆற்றல் துகள்களை ஒன்றாக வைத்திருக்கிறது; இருப்பினும், ஈர்க்கும் ஆற்றல் வலிமை ஒரு வகையான பருபொருளில் இருந்து மற்றொரு பருபொருளுக்கு மாறுபடும்.

பருபொருட்களின் நிலைகள்

பருபொருட்கள் மூன்று பின்வரும் நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது

திட நிலை

திரவ நிலை

வாயு நிலை

திட நிலை

அனைத்து திடப்பொருட்களும் ஒரு திட்டவட்டமான வடிவம், தனித்துவமான எல்லைகள் மற்றும் நிலையான கனஅளவுகளை கொண்டுள்ளன.

திடப்பொருட்களில் பெரும்பாலானவை மிகக் குறைவான சுருக்கமடையும் தன்மைகளை கொண்டுள்ளன.

அனைத்து திடப்பொருட்களும் வெளிப்புற ஆற்றலுக்கு உட்படுத்தப்படும்போது அதன் வடிவத்தை தக்கவைக்கும் திறனை பெற்றுள்ளது.

திடப்பொருட்களை ஆற்றலை பயன்படுத்தி உடைக்கமுடியும் அது இயற்கையாகவே கடினத்தன்மை வாய்ந்தததால் அவற்றை உடைக்க அதிக அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது..

திரவநிலை

திடப்பொருட்களைப் போலன்றி, திரவங்களுக்கு நிலையான வடிவம் இல்லை; இருப்பினும், அவை ஒரு நிலையான அளவைக் கொண்டுள்ளன.

திரவங்கள் அவை வைக்கப்பட்டுள்ள கொள்கலனின் வடிவத்தை எடுத்துக்கொள்கின்றன.

திரவங்களுக்கு ஓடுகின்ற தன்மையும் மற்றும் அதன் வடிவத்தை மாற்றுகின்ற தண்மையும் உண்டு.

வாயு நிலை

திடமான அல்லது திரவமற்ற காற்றின் வடிவத்தில் உள்ள பொருள் வாயு என்று அழைக்கப்படுகிறது. உதாரணமாக, ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன், ஹைட்ரஜன் போன்றவை.

திடத்தைப் போலன்றி, வாயுவுக்கு திட்டவட்டமான அளவு மற்றும் வடிவம் இல்லை.

திரவமாக்கப்பட்ட பெட்ரோலிய வாயு (எல்பிஜி – சமையலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது) போன்ற வாயுக்கள்; சுருக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயு (சி.என்.ஜி – வாகனங்களில் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது), முதலியன அதிக சுருக்கத்தைக் கொண்டுள்ளன; எனவே, ஒரு வாயுவின் பெரிய அளவை ஒரு சிறிய சிலிண்டரில் சுருக்கி எளிதாக கொண்டு செல்ல முடியும்.

வாயுக்கள், பொதுவாக, மற்ற வாயுக்களில் மிக வேகமாக பரவுவதற்கான பண்புகளைக் காட்டுகின்றன. தூரத்திலிருந்தே நாம் வாயுக்களில் (நல்ல அல்லது கெட்ட) வாசனைகளை நுகர இதுவே காரணம்.

பருபொருட்கள் அதன் நிலையை மாற்றலாம்

மூன்று நிலைகளிலும் நீர்ஆல் தன் நிலைகளை மாற்றிக் கொள்ள முடியும்.

எ.கா. திடமாக (பனி);( நீர்) (H2O) திரவமாக,வாயுவாக (நீராவி).

பின்வரும் வரைபடம் வெவ்வேறு மாநிலங்களில் நீரின் மாற்றத்தை விளக்குகிறது –

வெப்பநிலை, திடமாக உருகி திரவமாக மாறும் (கொடுக்கப்பட்ட வளிமண்டல அழுத்தத்தில்), “உருகுநிலைஎன்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு திடப்பொருளின் உருகுநிலை அதன் துகள்களுக்கு இடையில் ஈர்க்கும் சக்தியின் வலிமையைக் குறிக்கிறது.

பனியின் உருகுநிலை273.16 K , அதாவது 00C.

உருகுநிலை (அதாவது திட நிலையை திரவ நிலைக்கு மாற்றுவது) இணைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

கொடுக்கப்பட்ட வளிமண்டல அழுத்தத்தில் 1 கிலோ திடப்பொருட்களை திரவப் பொருட்களாக மாற்ற வேண்டிய வெப்ப ஆற்றலின் அளவு, பொருளின் பொதிந்துள்ள வெப்பத்தின் இணைவு என அழைக்கப்படுகிறது.

கொடுக்கப்பட்ட வளிமண்டல அழுத்தத்தில் ஒரு திரவம் கொதிக்கத் தொடங்கும் வெப்பநிலை கொதிநிலைஎன்று அழைக்கப்படுகிறது.

நீரின் கொதிநிலை 373 K அதாவது 1000C ஆகும்.

திரவ நிலைக்கு (அல்லது நேர்மாறாக) மாறாமல் திடப்பொருளிலிருந்து வாயுவுக்கு நேரடியாக ஒரு பொருளின் நிலை மாற்றம் அடைந்தாள் அவற்றை “SUBLIMATION” என அழைக்கின்றோம்.

ஒரு திரவத்தை அதன் கொதிநிலைக்குக் கீழே எந்த வெப்பநிலையிலும் நீராவியாக மாற்றும் நிகழ்வானது “EVAPORATION” ஆவியாதல் என அழைக்கப்படுகிறது.

திட கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) உயர் அழுத்தத்தின் கீழ் சேமிக்கப்படுகிறது.

அழுத்தம் 1 வளிமண்டலத்தில் குறைந்துவிட்டால் திட CO2 நேரடியாக வாயு நிலைக்கு மாற்றப்படும்.

வளிமண்டலம் (ஏடிஎம்) என்பது வாயுவால் உருவாகும் அழுத்தத்தை அளவிடும் ஒரு அலகு மற்றும் அழுத்தத்தின் அலகு பாஸ்கல் (பா); 1 வளிமண்டலம் = 1.01 × 105 பாஸ்கல் ஆகும்.

பருபொருளின் நான்காவது நிலை

எ.கா: (ஃப்ளோரசன்ட்0 ஒளிரும் விளக்கு குழாய்

பிளாஸ்மா என்பது அதிக வெப்பஆற்றல் கொண்ட நிலையை மற்றும் அதிக வெப்ப ஆற்றல் கொண்ட துகள்களைக் கொண்ட நிலை ஆகும்.

அதிக வெப்ப ஆற்றல் கொண்ட துகள்கள் அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட வாயுக்களின் வடிவத்தில் காணப்படுகின்றன. ஃப்ளோரசன்ட் ஒளிரும் விளக்கு குழாயில் (இதில் ஹீலியம் வாயு உள்ளது) மற்றும் நியான் ஒளிரும் பல்புகள் (இதில் நியான் வாயு உள்ளது). இவை இரண்டும் அதிக வெப்ப நிலையான பிளாஸ்மா நிலைக்கு எடுத்துக்காட்டாக கருதப்படுகிறது.

நம்மை சுற்றியுள்ள பருப்பொருள்கள் தூய்மையானதா ?

அறிமுகம்:

ஒரு தூய்மையான பொருள் என்னவென்றால், அது ஒற்றை வகை துகள் (அணு) அல்லது (அணுக்களை) துகள்களைக் கொண்டுள்ளது.

இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தூய்மையான பொருட்களை அல்லது மூலக்கூறுகளை கொண்டவற்றை நாம் கலவைகள் என்று அழைக்கின்றோம், எடுத்துக்காட்டாக, நீர், தாதுக்கள், மண் போன்றவை.

இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பொருட்களின் ஒருபடித்தான கலவையை நாம் கரைசல்கள் என்று அழைக்கின்றோம் உதாரணமாக, லெமனேட், சோடா வாட்டர் போன்றவை.

கரைசல்கள் எந்த வடிவத்திலும் இருக்கலாம் – இது திரவ, திட அல்லது வாயுவாக இருக்கலாம்.

உலோகங்களின் ஒரேவிதமான கலவைகளைக் கொண்ட கலவையின் மற்றொரு எடுத்துக்காட்டு உலோககலவை (அலாய்ஸ்); இயற்பியல் சார்ந்தமுறைகள் மூலம் இவற்றை மூலக்கூறுகளாக பிரிக்க முடியாது. எ.கா. எடுத்துக்காட்டாக, பித்தளை என்பது துத்தநாகம் (தோராயமாக 30%) மற்றும் செம்பு (சுமார் 70%) ஆகியவற்றின் கலவையாகும்.

தீர்வின் முக்கிய அம்சங்கள்

கரைசல்கள் பொதுவாக ஒரே மாதிரியான கலவையாகும்.

ஒரு கரைசலின் துகள்கள் 1 nm (10-9 மீட்டர்) விட்டம் விட சிறியவை, எனவே இவை சாதாரண கண்களுக்கு தெரிவதில்லை.

ஒளியின் பாதை ஒருபடித்தான கரைசல்களில் தெரிவதில்லை

எளிமையான வடிகட்டுதல் மூலமாக ஒரு கரைசலில் இருக்கும் அணுக்களை கலவையிலிருந்து பிரிக்க இயலாது.

கரைசல்களில் இருக்கும் கரைந்த அணுக்கள் கீழே பாடியது ஏனென்றால் அவை கரைப்பான்களில் முழுமையாக கரைந்துஇருக்கும்.

ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில், ஒரு கரைசலில் ஒரு கரைசலைக் கரைக்க முடியாதபோது, அது நிறைவுற்ற கரைசல்கள்என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில், நிறைவுற்ற கரைசலில் இருக்கும் கரைந்த துகள்களின் அளவு கரைதிறன் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

தொங்கல்

தொங்கல் என்பது ஒரு பன்முகத்தன்மை கொண்ட கலவையாகும், இதில் கரைப்பான் துகள்கள் கரைவதில்லை, மாறாக நடுபகுதியில் தேங்கி கீழ்வரை கரையாமல் இருப்பவற்றை நாம் தொங்கல் கரைசல்கள் என்று அழைக்கின்றோம்.

தொங்கலின் முக்கிய அம்சங்கள்

தொங்கலின் துகள்கள் சாதாரண கண்களுக்கு தெளிவாகத் தெரியும்.

ஒரு தொங்கலின் துகள்கள் அதன் வழியாக செல்லும் ஒளியின் ஒளியை சிதறடிக்கின்றன, அதேபோல், அதன் பாதை தெரியும்.

வடிகட்டுதல் என்ற செயல்முறைமூலமாக தொங்கலின் கரைப்பான் துகள்களை கலவையிலிருந்து பிரிக்கலாம்.

COLLOID  கூழ்மம்

ஒரு பன்முக கலவை கூழ்மம்என்று அழைக்கப்படுகிறது. எ.கா. மூடுபனி, மூடுபனி, புகை, முகம் கிரீம் போன்றவை.

கூழ்ம துகள்களின் அளவு சாதாரண கண்களுக்கு தெளிவாக தெரியாது மிகவும் சிறியது.

கூழ்ம துகள்கள் அதன் வழியாக செல்லும் ஒளியின் ஒளியை சிதறடித்து பாதையை காணும் அளவுக்கு பெரியவை.

வடிகட்டுதலின் எளிய செயல்முறைமூலமாக கலவையிலிருந்து கூழ்ம துகள்களை பிரிக்க முடியாது.

சிறப்பு வடிகட்டுதல் நுட்பம், அதாவது மையவிலக்கு செயல்முறைமூலமாக , கூழ்ம துகள்களைப் பிரிக்கப் பயன்படுத்தலாம்.

(குரோமடோகிராபிநிறச்சாரல் பிரிகை

(குரோமடோகிராஃபி) நிறச்சாரல் பிரிகை என்பது ஒரு பகுப்பாய்வு நுட்பமாகும், இது வேதியியல் பொருட்களின் கலவையை அதன் தனிப்பட்ட கூறுகளாக பிரிக்க பொதுவாகப் பயன்படுகிறது, இதனால் தனிப்பட்ட கூறுகளை முழுமையாக பகுப்பாய்வு செய்யலாம். (குரோமடோகிராஃபி) நிறச்சாரல் பிரிகை பல வகைகள் உள்ளன

  1. திரவ நிறச்சாரல் பிரிகை,
  2. எரிவாயு நிறச்சாரல் பிரிகை,
  3. அயனி-பரிமாற்ற நிறச்சாரல் பிரிகை,
  4. நாட்ட நிறச்சாரல் பிரிகை

ஆனால் இவை அனைத்தும் ஒரே அடிப்படைக் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஒரே கரைப்பானில் கரைந்த அந்த கரைப்பான்களைப் பிரிக்க (குரோமடோகிராபி) நிறச்சாரல் பிரிகை நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

[pvc_stats postid="" increase="1" show_views_today="1"]
Scroll to Top