పదార్థం - స్థితులు

పదార్థం

ద్రవ్యరాశి కలిగి, కొంత స్థలాన్ని ఆక్రమించే దేన్నైనా పదార్థం అంటారు. రసాయన సంఘటనం ఆధారంగా పదార్థాలను కింది విధంగా వర్గీకరించారు.

* ఒకే రకమైన పరమాణువులతో ఏర్పడిన పదార్థాలను మూలకాలు అంటారు.

ఉదా: ఇనుము, రాగి, వెండి, బంగారం, పాదరసం మొదలైనవి.

* రెండు అంతకంటే ఎక్కువ వేర్వేరు పరమాణువుల కలయికతో ఏర్పడిన అణువులు కలిగిన పదార్థాలను ‘సమ్మేళనాలు’ అంటారు.

ఉదా: నీరు, అమ్మోనియా, సోడియం క్లోరైడ్, కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్‌ మొదలైనవి. 

* శుద్ధ పదార్థాల్లోని అనుఘటకాలను భౌతిక పద్ధతుల్లో వేరు చేయలేం. 

* రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ శుద్ధ పదార్థాలు వివిధ నిష్పత్తుల్లో కలిసి మిశ్రమాలను ఏర్పరుస్తాయి.

* సజాతీయ మిశ్రమాల్లో అనుఘటకాలు ఒకదానితో మరొకటి పూర్తిగా కలిసిపోతాయి.ఉదా: ఉప్పు ద్రావణం, చక్కెర ద్రావణం మొదలైనవి.

* విజాతీయ మిశ్రమాల్లో అనుఘటకాలు ఒకదానితో మరొకటి పూర్తిగా కలవకుండా విడిగా ఉంటాయి. 

ఉదా: నీరు + నూనె, నీరు + కిరోసిన్‌ మొదలైనవి.

* శుద్ధ పదార్థాలకు నిర్దిష్ట సంఘటనం ఉంటే, మిశ్రమ పదార్థాల్లోని అనుఘటకాలు ఏ నిష్పత్తిలోనైనా ఉండొచ్చు.

మిశ్రమాలను వేరుచేసే పద్ధతులు

1. తేర్చడం (Decantation): విజాతీయ మిశ్రమాల్లోని రెండు అంశీభూతాలను వేరు చేసేందుకు దీన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఇందులో తేటగా ఉన్న ద్రవాన్ని బరువుగా ఉన్న మరొక పదార్థం నుంచి వేరు చేస్తారు.

ఉదా: మురికి నీటి నుంచి మలినాలను వేరుచేయడం.

2. వడపోత  Filtration): ఘన, ద్రవ పదార్థాలు కలిసి ఉన్న విజాతీయ మిశ్రమాన్ని వేరు చేయడానికి వడపోత విధానాన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఇందులో వడపోతకు కాగితం లాంటి సాధనాన్ని ఉపయోగిస్తారు.

ఉదా: నీటిలో ఉన్న ఇసుకను వేరు చేయడం.

3. ఇగర్చడం(Evaporation) : సజాతీయ మిశ్రమాల్లోని రెండు అంశీభూతాలను వేరు చేయడానికి ఈ విధానాన్ని ఉపయోగిస్తారు.

ఉదా: నీటిలో కరిగి ఉన్న ఉప్పును వేరు చేయడం.

4. అయస్కాంత పద్ధతి(Magnetic Separation): అయస్కాంత పదార్థాలను అనయస్కాంత పదార్థాల నుంచి వేరు చేయడానికి ఈ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు.

ఉదా: ఇసుక నుంచి ఇనుప ముక్కలను వేరుచేయడం.

5. ఏరివేయడం (Handn-picking): విజాతీయ మిశ్రమంలోని ఒక అంశీభూతం చిన్న పరిమాణంలో ఉంటే ఏరివేసే పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు.

ఉదా: గోధుమలు, బియ్యం, పప్పుల నుంచి చిన్న రాతి ముక్కలను వేరుచేయడం.

6. స్వేదనం(Distillation): రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ స్వచ్ఛమైన ద్రవ పదార్థాల సజాతీయ మిశ్రమాన్ని వేరుచేయడానికి దీన్ని వాడతారు. ఇది వేగంగా పని చేస్తుంది.

* స్వేదన ప్రక్రియలో సజాతీయ మిశ్రమాన్ని వేడి చేసి, ద్రవ పదార్థాన్ని ఆవిరిగా మార్చి, మళ్లీ చల్లార్చి, ద్రవంగా మారాక వేరుచేస్తారు.

ఉదా: నీటి నుంచి ఆల్కహాల్‌ను వేరు చేయడం, సముద్ర నీటి నుంచి ఉప్పును వేరు చేయడం, సజాతీయ మిశ్రమంలోని రెండు ద్రవ పదార్థాల మధ్య బాష్పీభవన ఉష్ణోగ్రతలో భేదం కనీసం 25ాది ఉన్నప్పుడు స్వేదన ప్రక్రియ ఉపయోగపడుతుంది.

7. అంశికస్వేదనం(Fractional Distillation): సజాతీయ మిశ్రమంలోని అనుఘటకాల మధ్య బాష్పీభవన ఉష్ణోగ్రతలో భేదం పెద్దగా లేనప్పుడు దీన్ని వాడతారు. దీన్ని ఉపయోగించి అనుఘటకాలను వేరు చేస్తారు.

ఉదా: ముడిచమురు నుంచి పెట్రోల్, డీజిల్, కిరోసిన్‌ మొదలైనవాటిని వేరుచేయడం.

పదార్థం - లక్షణాలు

* పదార్థంలోని కణాల మధ్య ఖాళీ ఉంటుంది.

* పదార్థంలోని కణాలు నిరంతరం కదులుతూ ఉంటాయి.

* పదార్థంలోని కణాలు గతిశక్తిని కలిగి ఉంటాయి. ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు కణాల గతిశక్తి పెరిగి, అవి మరింత వేగంగా కదులుతాయి.

* పదార్థ కణాల మధ్య ఆకర్షణశక్తి ఉంటుంది. దీన్ని ‘అంతర ఆకర్షణ బలాలు’(Intermolecular forces) లేదా ‘సంసంజక బలాలు’ (Cohesive forces) అంటారు.

   వర్గీకరణ

భౌతిక స్థితి ఆధారంగా పదార్థాన్ని నాలుగు రకాలుగా విభజించారు. అవి:

1. ఘన పదార్థాలు (Solids)

2. ద్రవ పదార్థాలు (Liquids)

3. వాయు పదార్థాలు (Gases)

4. ప్లాస్మా పదార్థాలు (Plasma)

ఘన పదార్థాలు

* వీటికి నిర్దిష్ట ఆకారం, ఘనపరిమాణం ఉంటాయి. అధిక సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి. వీటిలో అణువుల మధ్య దూరం చాలా తక్కువ, ఆకర్షణ బలాలు అత్యధికం.

* ఘన పదార్థాలకు సంపీడ్యత(Compressibility) చాలా తక్కువ.

* ఇవి దృఢమైనవి, వాటి ఆకారాన్ని మార్చడం కష్టం.

* వీటిలో అణువుల గతిశక్తి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఇవి విసరణ (Diffusion) ధర్మాన్ని ప్రదర్శించవు.

ఉదా: ఉక్కు కడ్డీ, మంచుగడ్డ, లోహాలు (పాదరసం మినహా), సాధారణ ఉప్పు, బట్టల సోడా, వంట సోడా మొదలైనవి. 

ద్రవపదార్థాలు:

* వీటికి నిర్దిష్ట ఆకారం ఉండదు. ఏ పాత్రలో ఉంటే, దాని ఆకారాన్ని పొందుతాయి. నిర్దిష్ట ఘనపరిణామం ఉంటుంది.

* అణువుల మధ్య దూరం ఘనపదార్థాల కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది. అణువుల మధ్య ఆకర్షణ బలాలు ఘనపదార్థాల్లో కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉంటాయి.

* వీటి సాంద్రత మధ్యస్థంగా ఉంటుంది. సంపీడ్యత ఘన పదార్థాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

* ద్రవాలు దృఢంగా ఉండవు. ప్రవహించే లక్షణాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి.

*  ద్రవ పదార్థాల్లో అణువుల గతిశక్తి ఘన పదార్థాల్లోని అణువుల కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

* ఇవి విసరణ ధర్మాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి.

ఉదా: నీరు, నూనె, పాదరసం, బ్రోమిన్, పెట్రోల్, ఆల్కహాల్, క్లోరోఫాం, బెంజీన్‌ మొదలైనవి.

వాయు పదార్థాలు: 

* వీటికి నిర్దిష్ట ఆకారం, ఘనపరిమాణం ఉండవు.

* వీటిలో అణువుల మధ్య దూరం చాలా ఎక్కువ, ఆకర్షణ బలాలు చాలా తక్కువ.

* సాంద్రత చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. 

* వీటికి సంపీడ్యత స్వభావం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

* వీటిలో అణువులు స్వేచ్ఛగా కదులుతాయి. అణువుల గతిశక్తి అత్యధికంగా ఉంటుంది.

* ఇవి విసరణ ధర్మాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి.

ఉదా: ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్, హైడ్రోజన్, అమ్మోనియా, కార్బన్‌ డైఆక్సెడ్, కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్, హైడ్రోజన్‌ సల్ఫైడ్‌ మొదలైనవి.

ప్లాస్మా పదార్థాలు
 

* ప్లాస్మా అనేది పదార్థ నాలుగోస్థితి.

* ఇది స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్లు, అయాన్ల మిశ్రమం.

* నక్షత్రాలు ప్లాస్మా స్థితిలో ఉంటాయి.

* నక్షత్రాల్లో అధిక ఉష్ణోగ్రత వల్ల పరమాణువులు ఎలక్ట్రాన్, అయాన్ల మిశ్రమంగా (ప్లాస్మా) మారతాయి.

* ప్లాస్మా స్థితిలో అయాన్లు ఉండటం వల్ల ఇవి మంచి విద్యుత్‌ వాహకాలుగా పని చేస్తాయి.

* ప్లాస్మా స్థితి వెలుతురును ఇస్తుంది. 

* నియాన్‌ బల్బులు, ఆకాశంలోని మెరుపులో (లైటింగ్‌) ప్లాస్మా స్థితిని చూడొచ్చు.