การศึกษาคุณสมบัติทางโมเลกุลของสาร

ในสาขาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสสารหรือสสารคือสิ่งที่มีมวลและครอบครองพื้นที่ ตามรูปแบบของสารแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ ของแข็งของเหลวและก๊าซ สารทั้งสามนี้มีคุณสมบัติทางโมเลกุลตามลำดับ คุณสมบัติทางโมเลกุลของสารนั้นกล่าวถึงคุณสมบัติและลักษณะของโมเลกุลของสารเช่นของแข็งของเหลวและก๊าซ

ตัวอย่างเช่นในของแข็งอะตอมที่เป็นส่วนประกอบจะถูกอัดแน่นอย่างหนาแน่นโดยมีอังสตรอมประมาณสองอันระหว่างอะตอมที่เป็นส่วนประกอบ ดังนั้นของแข็งจึงมีแรงระหว่างอะตอมที่แข็งแกร่งมากดังนั้นจึงมีขนาดรูปร่างและปริมาตรคงที่

มีสองวิธีหลักในการก่อตัวของของแข็ง: สามารถจัดเรียงเป็นระเบียบแถวเป็นระเบียบหรือในการจัดเรียงนามธรรมหรือไม่แน่นอน ของแข็งที่มีการจัดเรียงอนุภาคอย่างเป็นระเบียบเรียกว่าผลึก ตัวอย่างของโลหะเพชรน้ำแข็งและผลึกเกลือส่วนใหญ่

ในขณะเดียวกันสารทึบที่อนุภาคถูกจัดเรียงแบบสุ่มเรียกว่าอสัณฐาน ตัวอย่างเช่นขี้ผึ้งแก้วยางและพลาสติก

(อ่านเพิ่มเติม: ซึ่งรวมถึงสารเสพติด?)

อีกสารที่เป็นของแข็งอีกของเหลว ที่นี่อะตอมที่เป็นส่วนประกอบไม่มีตำแหน่งคงที่และสามารถเคลื่อนที่หรือไหลได้ แรงระหว่างอะตอมในของเหลวยังค่อนข้างอ่อนกว่าในของแข็ง ของเหลวมีปริมาตรที่แน่นอน แต่ขนาดและรูปร่างขึ้นอยู่กับพื้นที่หรือภาชนะที่ใช้จึงกล่าวได้ว่าไม่มีขนาดและรูปร่างที่แน่นอน

ตัวอย่างเช่นถ้าเราใส่น้ำลงในแก้วรูปร่างของมันก็จะเป็นไปตามรูปร่างของแก้ว ถึงกระนั้นเมื่อเราใส่ลงในถังรูปร่างของมันก็จะเปลี่ยนไปตามรูปร่างของถังด้วย

แต่จำไว้ว่าปริมาตรของของเหลวนั้นคงที่เสมอ เนื่องจากโมเลกุลหรืออนุภาคที่เป็นส่วนประกอบอยู่ห่างจากกันค่อนข้างมาก ดังนั้นอนุภาคในของเหลวจึงมีอิสระในการเคลื่อนที่มากขึ้นเนื่องจากพันธะระหว่างอนุภาคไม่แข็งแรงนัก

ในขณะเดียวกันในก๊าซลำดับของระยะห่างระหว่างอะตอมขององค์ประกอบจะอยู่ที่ประมาณสิบอังสตรอม แรงระหว่างอะตอมมีขนาดเล็กมากและน้อยมากเพื่อให้อะตอมเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ดังนั้นก๊าซจึงไม่มีรูปร่างขนาดและปริมาตรที่แน่นอน

เมื่อของแข็งได้รับความร้อนจะทำให้อนุภาคของแข็งเคลื่อนที่เร็วขึ้นและแรงดึงดูดระหว่างอนุภาคจะอ่อนลง เป็นผลให้อนุภาคสามารถเคลื่อนย้ายสถานที่ทำให้สารเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว เมื่อของเหลวได้รับความร้อนจะทำให้อนุภาคของเหลวเคลื่อนที่เร็วและแรงดึงดูดระหว่างอนุภาคจะอ่อนแอ เป็นผลให้อนุภาคสามารถเคลื่อนย้ายสถานที่ทำให้สารเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นก๊าซ