Nästan all materia går att hitta i tre så kallade aggregationsformer eller faser: fast fas, vätskefas och gasfas.
Luften som du andas innehåller bland annat syre i gasfas. Vattnet som du dricker består av vatten i vätskefas och trottoaren som du går till skolan på är asfalt som består av ämnen i fast fas.
Men vad är speciellt med dessa aggregationsformer? Låt oss titta närmare på dem under rubrikerna nedan.
Till varje aggreagationsform finns en modell för hur ett ämne ser ut i just den fasen kan se ut på molekylnivå. De partiklar som ämnet byggs upp av (med ”partiklar” menar vi hädanefter atomer, molekyler eller joner, beroende på vilket ämne det är) symboliseras här av en blå boll.
Fast fas
När ett ämne är i fast fas ligger partklarna nästan helt stilla (de kan dock vibrera lite), tätt packade i ett visst mönster – varje molekyl (eller atom) på sin bestämda plats. Det är därför inte särskilt lätt att trycka ihop ett fast ämne.
Exempel på materia som normalt sett är i fast fas är koppar, sten och plast.
Vätskefas
Ett ämne i vätskefas håller däremot inte ihop lika bra. Partiklarna rör sig lite huller om buller och ämnets form bestäms i stort sett bara av vilken behållare som används. Men det finns ändå vissa krafter mellan varje enhet i ämnet, som förhindrar att partiklarna flyger i väg helt och hållet.
Ett ämne i vätskefas kallas för en vätska. Exempel är vatten, bensin och matolja, som alla är vätskor under normala förhållanden.
Gasfas
I ämnen som är i gasfas (så kallade gaser) håller partiklarna knappt ihop alls. Varje enhet är fri att flyga åt vilket håll det vill. Så är det till exempel i luften där molekylerna rör sig huller om buller och sprider ut sig åt alla håll. Även för ämnen i gasfas styrs alltså formen av behållarens form. Till skillnad från vätskor och fasta ämnen är det inte så svårt att pressa ihop (komprimera) ett ämnen i gasfas, i och med att det är förhållandevis stora avstånd mellan partiklarna.
Plasma
Förutom de tre aggregationformer som man normalt diskuterar inom kemin finns det ytterligare ett par stycken som dyker upp vid mer extrema temperaturer och tryck. Den enda som dyker upp i vardagliga sammanhang är plasma som bildas när materia tillförs tillräckligt mycket energi (t.ex. i form av extremt hög temperatur) för att elektronerna ska slitas loss från atomkärnorna i materian och bildar en gasformig blandning av negativt och positivt laddade partiklar. Det är i detta tillstånd som materian i solen befinner sig, men också materian i ljuslågor, lysrör och plasma-tv-skärmar.
Övningsuppgifter
Här är några fler exempel på materia i olika former. Testa dig själv och se om du kan komma på vilken/vilka aggregationsformer som förekommer i sammanhanget. Klicka för att få fram svaret!
Ett glas hallonsaft med en isbit
Hallonsaft är en vätska och är därför i vätskefas. Glaset i vilket hallonsaften ligger är däremot i fast fas, liksom isbiten som är vatten i fast fas.
En kemibok
En kemibok består till stor del av papper som är ett ämne i fast fas.
En gryta kokande vatten
Grytan består förmodligen av en metall i fast fas. Vattnet i grytan är dock i vätskefas. Ångan som bildas när vattnet kokar är i gasfas.
I artikeln Fasövergångar i menyn till vänster kan du läsa om hur ett ämne kan omvandlas mellan de olika aggregationsformerna, medan du i Rörelser på molekylnivå får en introduktion till hur partiklarnas rörelseenergi hänger ihop med dess temperatur.