PLASMA ESTADO: MGA KATANGIAN, URI AT HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang estado ng plasma ay isa sa mga pangunahing paraan kung saan maaaring magkasama ang bagay, at ito ang pinakaprominente sa napapansin na Uniberso. Ang Plasma ay binubuo ng isang mainit, maliwanag at lubos na ionized gas, sa isang punto kung saan nakukuha nito ang mga natatanging katangian na naiiba ito mula sa gas na estado o anumang iba pang gas sa partikular.

Nakita namin ang plasma na nakakalat sa mga bituin ng kalangitan sa gabi. Tulad ng mayroong isang walang katapusang bilang ng mga bituin sa Uniberso, pati na rin ang nebulae at iba pang mga kalangitan ng langit, ito ay itinuturing na pinakamahalagang estado ng bagay. Sa Earth ito ay itinuturing na ika-apat na estado, pagkatapos ng likido, solid at gas.

Lampara ng plasma

Ang Araw ang pinakamalapit na halimbawa kung saan maaari nating pahalagahan ang mga katangian ng plasma sa isang likas na kapaligiran sa napakalaking mga kaliskis. Sa kabilang banda, ang mga likas na pangyayari ay nangyayari sa Earth kung saan ang isang panandaliang hitsura ng plasma ay na-trigger, tulad ng apoy at kidlat sa mga bagyo.

Ang Plasma ay hindi lamang nauugnay sa mataas na temperatura (milyon-milyong mga kelvin degree), kundi pati na rin sa mga malalaking potensyal na de-koryenteng, na may mga maliwanag na maliwanag na maliwanag na ilaw, at may walang katapusang kuryente.

Mga katangian ng Plasma

Ang plasma ng mga bituin at nebulae ay bumubuo sa kabuuan ng napapansin na Uniberso. Pinagmulan: Pxhere.

Komposisyon

Ang bagay ay binubuo ng mga particle (mga molekula, atomo, ion, mga cell, atbp.), Na, depende sa pagiging epektibo at mga puwersa na kung saan sila ay idinagdag, nagtatag ng isang solid, likido o gas na estado.

Ang mga particle ng plasma ay binubuo ng mga positibong sisingilin na mga atomo, na mas kilala bilang mga cation (+), at mga electron (-). Sa malagkit na estado ng bagay ay walang pag-uusap ng mga molekula.

Ang mga kation at elektron ay nag-vibrate sa napakataas na mga dalas na nagpapakita ng isang kolektibo at hindi indibidwal na pag-uugali. Hindi sila maaaring paghiwalayin o ilipat nang hindi nababagabag ang buong hanay ng mga particle.

Hindi ito nangyayari halimbawa sa mga gas, kung saan ang kanilang mga atomo o molekula, bagaman nagkabanggaan sila sa isa't isa, ay may kaunting, nababalewalang pakikipag-ugnayan.

Pagsasanay

Ang estado ng plasma ay nabuo pangunahin kapag ang isang gas ionizes bilang isang resulta ng pagkakalantad nito sa napakataas na temperatura.

Magsimula tayo sa isang ice cube muna. Ito ay isang solid. Kung pinainit, matunaw ang yelo sa likidong tubig. Pagkatapos, sa pamamagitan ng pag-init sa mas mataas na temperatura, ang tubig ay magsisimulang pakuluan at makatakas mula sa likido bilang singaw, na isang gas. Sa ngayon mayroon kaming tatlong pinakamahusay na kilalang estado ng bagay.

Kung ang singaw ng tubig ay pinainit sa isang mas mataas na temperatura, sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon ay darating ang isang oras na ang kanilang mga bono ay masisira upang makabuo ng mga libreng oxygen at hydrogen atoms. Pagkatapos ang mga atomo ay sumisipsip ng sobrang init na ang kanilang mga elektron ay nagsisimulang mag-shoot sa paligid. Kaya, nabuo ang oxygen at hydrogen cations.

Ang mga kationong ito ay nagtatapos balot sa isang ulap ng mga electron, na idinagdag sa pamamagitan ng pagkilos ng komunidad at mga electrostatic na atraksyon. Pagkatapos ay sinabi na ang isang plasma ay nakuha mula sa tubig.

Sa kasong ito, ang plasma ay nabuo sa pamamagitan ng pagkilos ng thermal energy. Gayunpaman, ang lubos na masidhing radiation (gamma ray), pati na rin ang malaking pagkakaiba-iba sa mga potensyal na elektrikal, maaari ring mapukaw ang kanilang hitsura.

Quasineutrality

Ang Plasma ay may katangian ng pagiging quasine neutral (halos neutral). Ito ay dahil ang bilang ng mga electron na nasasabik at pinalaya mula sa mga atomo ay may posibilidad na maging katumbas ng mga magnitude ng positibong singil ng mga cations. Halimbawa, isaalang-alang ang isang gas na calcium gas na nawawala ang isa at dalawang elektron upang mabuo ang mga cations Ca ⁺ at Ca ^2+, ayon sa pagkakabanggit :

Ca (g) + Enerhiya → Ca ⁺ (g) + e ^-

Ca ⁺ (g) + Enerhiya → Ca ²⁺ (g) + e ^-

Ang pagiging pandaigdigang proseso:

Ca (g) + Enerhiya → Ca ²⁺ (g) + 2e ^-

Para sa bawat Ca ²⁺ na nabuo magkakaroon ng dalawang libreng elektron. Kung mayroong sampung Ca ²⁺ , kung gayon ito ay dalawampung elektron, at iba pa. Ang parehong pangangatwiran ay nalalapat para sa mga cations na may mas mataas na magnitude na singil (Ca ³⁺ , Ca ⁵⁺ , Ca ⁷⁺ , atbp.). Ang mga cation ng kaltsyum at ang kanilang mga electron ay nagiging bahagi ng isang plasma sa isang vacuum.

Mga katangiang pang-pisikal

Ang Plasma sa pangkalahatan ay lumilitaw na isang mainit, kumikinang, lubos na electrically conductive liquid gas na tumutugon sa o madaling kapitan sa mga electromagnetic na larangan. Sa ganitong paraan, ang mga plasmas ay maaaring makontrol o mai-lock sa pamamagitan ng pagmamanipula ng isang magnetic field.

Mga uri ng plasma

Bahagyang na-ionize

Ang isang bahagyang ionized plasma ay isa kung saan ang mga atomo ay hindi nawala ang lahat ng kanilang mga elektron, at maaaring kahit na maging neutral na mga atom. Sa halimbawa ng calcium ay maaaring halo ng Ca ²⁺ cations, Ca atoms, at electron. Ang ganitong uri ng plasma ay kilala rin bilang malamig na plasma.

Sa kabilang banda, ang mga plasmas ay maaaring nilalaman sa mga lalagyan o nangangahulugan na nangangahulugan na maiwasan ang pagsasabog ng init sa paligid.

Ganap na ionized

Ang isang ganap na ionized plasma ay isa kung saan ang mga atomo nito ay "hubad", dahil nawala ang lahat ng kanilang mga electron. Samakatuwid, ang mga cation nito ay may mataas na magnitude ng positibong singil.

Sa kaso ng calcium, ang plasma na ito ay binubuo ng Ca ²⁰⁺ cations (calcium nuclei) at maraming mga high-energy electron. Ang ganitong uri ng plasma ay kilala rin bilang mainit na plasma.

Mga halimbawa ng plasma

Mga lampara ng plasma at neon lights

Ang mga lampara ng Plasma ay nag-aalok ng isang ligtas at malapit na pagtingin sa kung paano kumikilos ang estado ng bagay na ito. Pinagmulan: Pxhere.

Ang mga lampara ng plasma ay artifact na pinalamutian ang anumang silid-tulugan na may mga multo na ilaw. Gayunpaman, may iba pang mga bagay kung saan maaari nating masaksihan ang estado ng plasma: sa sikat na mga ilaw ng neon, na ang marangal na nilalaman ng gas ay nasasabik sa pagpasa ng isang electric current sa mababang presyon.

Ray

Ang mga sinag na bumagsak mula sa mga ulap ay isang sandali at biglaang pagpapakita ng terrestrial plasma.

Mga bagyo sa solar

Ang ilang "mga particle ng plasma" ay nabuo sa ionosfos ng ating planeta sa pamamagitan ng palaging pagbobomba ng solar radiation. Sa mga flare o whips ng Araw ay nakikita natin ang malaking halaga ng plasma.

Aurora borealis

Ang isa pang kababalaghan na nauugnay sa plasma ay sinusunod sa mga poste ng Daigdig: ang hilagang ilaw. Ang apoy na may mga kulay na nagyeyelo ay nagpapaalala sa amin na ang parehong apoy sa aming mga kusina ay isa pang nakagawiang halimbawa ng plasma.

Mga aparatong elektroniko

Bahagi rin ang Plasma, sa mas maliit na proporsyon, ng mga elektronikong aparato tulad ng telebisyon at monitor.

Welding at fiction ng science

Ang mga halimbawa ng plasma ay nakikita rin sa mga proseso ng hinang, sa mga beam ng laser, sa mga pagsabog ng nukleyar, sa mga ilaw ng Star Wars; at sa pangkalahatan ay nagsasalita, sa anumang sandata na kahawig ng isang mapanirang enerhiya ng kanyon.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Plasma Science at Fusion Center. (2020). Ano ang plasma? Nabawi mula sa: psfc.mit.edu
3. National Center para sa Pananaliksik ng Atmospheric. (2020). Plasma. Nabawi mula sa: scied.ucar.edu
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Pebrero 11, 2020). Ano ang Ginagamit Para sa Plasma, at Ano Ito Ginagawa? Nabawi mula sa: thoughtco.com
5. Wikipedia. (2020). Plasma (pisika). Nabawi mula sa: en.wikipedia.org