3.3 Die Aggregatzustände der Stoffe

Die drei Zustände fest, flüssig und gasförmig bezeichnet man als die drei Aggregatzustände der Stoffe. 
Je nach Aggregatzustand besitzen Stoffe verschiedene Eigenschaften, welche man mithilfe des Teilchenmodells erklären kann. 
 

a. Fester Zustand
Beispiel: ein Stahlträger	Teilchenmodell
Eigenschaften:    schwer verformbar  schwer zerteilbar  schwer komprimierbar  fest (s)	Beschreibung:    die Teilchen nehmen feste Plätze ein  die Teilchen liegen sehr dicht aneinander  es bestehen starke Anziehungskräfte zwischen den Teilchen  die Teilchen bewegen sich geringfügig
b. Flüssiger Zustand
Beispiel: Wasser	Teilchenmodell
Eigenschaften:    leicht verformbar  leicht teilbar  schwer komprimierbar  flüssig (l)	Beschreibung:    die Teilchen nehmen keine festen Plätze ein, sie sind gegeneinander beweglich  die Teilchen liegen dicht aneinander, die Abstände der Teilchen sind größer als in einem Feststoff  die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen sind kleiner als in einem Feststoff
c. Gasförmiger Zustand
Beispiel: gefüllter Luftballon	Teilchenmodell
Eigenschaften:    nimmt allen zur Verfügung stehenden Raum ein  leicht komprimierbar  gasförmig (g)	Beschreibung:    die Teilchen sind frei beweglich, sie bewegen sich mit großer Geschwindigkeit  die Abstände der Teilchen sind sehr groß  die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen sind gering

mithilfe des Teilchenmodells kann man viele Eigenschaften der Stoffe erklären. 

a. Fester Zustand. 
Mit viel Mühe kann man sicherlich einen Stahlträger mit einem Vorschlaghammer geringfügig verformen, dies ist aber nur möglich durch einen großen Kraftaufwand. 
Das Teilchenmodell zeigt uns, dass die Teilchen feste Plätze einnehmen und, dass zwischen den Teilchen große Anziehungskräfte bestehen. Verformt man ein Stück Stahl, so muss man diese Anziehungskräfte überwinden, die Teilchen lassen sich deshalb nur schwer verschieben. 

Will man einen Stahlträger durchtrennen, so muss man eine Metallsäge benutzen. Wiederum muss man die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen überwinden.

Sobald die Temperatur sich über dem absoluten Nullpunkt befindet, bewegen die Teilchen sich geringfügig auf dem festem Platz, den sie im Feststoff einnehmen. Ein verbessertes Teilchenmodell für einen Feststoff ist deshalb Folgendes: 

 

Das Teilchenmodell zeigt uns, dass die Teilchen keine festen Plätze einnehmen und, dass sie gegeneinander beweglich sind. Dies erklärt auch, warum Flüssigkeiten die Form eines Gefäßes annehmen. Die relativ schwachen Anziehungskräfte zwischen den Teilchen erlauben ein freies Bewegen innerhalb des Volumens, den die Flüssigkeit einnimmt. 

Will man jedoch eine Flüssigkeit komprimieren, so stellt man sehr rasch fest, dass dies sehr schwierig ist. Auch hier gibt das Teilchenmodell eine einfache Erklärung. Wie aus dem Modell ersichtlich, sind auch in Flüssigkeiten die Teilchen relativ dicht aneinander angeordnet. Die Abstände zwischen den Teilchen sind nur geringfügig größer als in einem Feststoff. Ein Zusammendrücken ist deshalb kaum möglich. 
In Flüssigkeiten sind Teilchen in ständiger Bewegung. Ein verbessertes Teilchenmodell für eine Flüssigkeit ist deshalb Folgendes: 

 

Die Gasteilchen bewegen sich chaotisch und sehr schnell, deshalb nehmen Gase jeden Raum ein, den man ihnen zur Verfügung stellt. Ein verbessertes Teilchenmodell für ein Gas ist deshalb Folgendes: 

Das Teilchenmodell erlaubt aber auch noch zu erklären, wie ein Stoff von einem Aggregatzustand in einen anderen Aggregatzustand übergehen kann: 
Übergänge zwischen den Aggregatzuständen