Intensive Eigenschaften: Eigenschaften und Beispiele

Intensive Eigenschaften ist eine Reihe von Eigenschaften von Substanzen, die nicht von der Größe oder Menge der betreffenden Substanz abhängen. Im Gegenteil, die umfangreichen Eigenschaften hängen mit der Größe oder Menge des betrachteten Stoffes zusammen.

Variablen wie Länge, Volumen und Masse sind Beispiele für Grundgrößen, die für umfangreiche Eigenschaften typisch sind. Die meisten anderen Variablen sind abgeleitete Größen, die als mathematische Kombination der Grundgrößen ausgedrückt werden.

Ein Beispiel für eine abgeleitete Menge ist die Dichte: die Masse des Stoffes pro Volumeneinheit. Die Dichte ist ein Beispiel für eine intensive Eigenschaft, so dass gesagt werden kann, dass die intensiven Eigenschaften im Allgemeinen hergeleitete Größen sind.

Die charakteristischen intensiven Eigenschaften sind diejenigen, die die Identifizierung eines Stoffes anhand eines bestimmten ermittelten Wertes ermöglichen, beispielsweise des Siedepunktes und der spezifischen Wärme des Stoffes.

Es gibt allgemeine intensive Eigenschaften, die vielen Substanzen gemeinsam sein können, zum Beispiel Farbe. Viele Substanzen können dieselbe Farbe haben, so dass sie nicht zur Identifizierung dienen. obwohl es Teil einer Reihe von Eigenschaften eines Stoffes oder Materials sein kann.

Eigenschaften der intensiven Eigenschaften

Intensive Eigenschaften sind solche, die nicht von der Masse oder Größe eines Stoffes oder Materials abhängen. Jeder der Teile des Systems hat für jede der intensiven Eigenschaften den gleichen Wert. Darüber hinaus sind die intensiven Eigenschaften aus den angegebenen Gründen nicht additiv.

Wenn eine ausgedehnte Eigenschaft einer Substanz wie Masse auf eine andere ausgedehnte Eigenschaft der Substanz wie Volumen aufgeteilt wird, wird eine intensive Eigenschaft erhalten, die als Dichte bezeichnet wird.

Die Geschwindigkeit (x / t) ist eine intensive Eigenschaft der Materie, die sich aus der Aufteilung einer umfangreichen Eigenschaft der Materie wie des zurückgelegten Raums (x) auf eine andere umfangreiche Eigenschaft der Materie wie die Zeit (t) ergibt.

Wenn andererseits eine intensive Eigenschaft eines Körpers multipliziert wird, wie beispielsweise die Geschwindigkeit mit der Masse des Körpers (umfangreiche Eigenschaft), wird der Bewegungsbetrag des Körpers (mv), der eine umfangreiche Eigenschaft ist, erhalten.

Die Liste der intensiven Eigenschaften von Stoffen ist umfassend und umfasst: Temperatur, Druck, spezifisches Volumen, Geschwindigkeit, Siedepunkt, Schmelzpunkt, Viskosität, Härte, Konzentration, Löslichkeit, Geruch, Farbe, Geschmack, Leitfähigkeit, Elastizität, Oberflächenspannung, spezifische Wärme usw.

Beispiele

Die Temperatur

Es ist eine Größe, die das thermische Niveau oder die Wärme misst, die ein Körper besitzt. Jede Substanz besteht aus einer Ansammlung von Molekülen oder dynamischen Atomen, das heißt, sie bewegen und vibrieren ständig.

Auf diese Weise produzieren sie eine bestimmte Menge an Energie: Kalorien. Die Summe der kalorischen Energien eines Stoffes wird als thermische Energie bezeichnet.

Die Temperatur ist ein Maß für die durchschnittliche Wärmeenergie eines Körpers. Die Temperatur kann auf der Grundlage der Eigenschaft der Körper gemessen werden, sich in Abhängigkeit von ihrer Wärmemenge oder thermischen Energie auszudehnen. Die am häufigsten verwendeten Temperaturskalen sind: Celsius, Fahrenheit und Kelvin.

Die Celsius-Skala ist in 100 Grad unterteilt, den Bereich zwischen dem Gefrierpunkt von Wasser (0 ° C) und seinem Siedepunkt (100 ° C).

Die Farenheitsskala nimmt die als 32ºF bzw. 212ºF angegebenen Punkte an. Und die Kelvin-Skala Teil der Einrichtung die Temperatur von -273, 15 ºC als absoluter Nullpunkt (0 K).

Spezifisches Volumen

Das spezifische Volumen ist definiert als das Volumen, das von einer Masseneinheit eingenommen wird. Es ist eine zur Dichte inverse Größe; Beispielsweise beträgt das spezifische Wasservolumen bei 20 ° C 0, 001002 m3 / kg.

Dichte

Es bezieht sich darauf, wie viel ein bestimmtes Volumen, das von bestimmten Substanzen eingenommen wird, wiegt; das heißt, das Verhältnis m / v. Die Dichte eines Körpers wird üblicherweise in g / cm3 ausgedrückt.

Beispiele für die Dichte einiger Elementmoleküle oder -substanzen sind: - Luft (1, 29 x 10 & supmin; ³ g / cm³)

-Aluminium (2, 7 g / cm³)

-Benzol (0, 879 g / cm³)

-Kupfer (8, 92 g / cm³)

-Wasser (1 g / cm3)

-Sonstiges (19, 3 g / cm3)

-Mercury (13, 6 g / cm³).

Beachten Sie, dass Gold am schwersten und Luft am leichtesten ist. Dies bedeutet, dass ein Goldwürfel viel schwerer ist als ein Würfel, der hypothetisch nur aus Luft besteht.

Spezifische Wärme

Sie ist definiert als die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur einer Masseneinheit um 1 ° C zu erhöhen.

Die spezifische Wärme wird durch Anwendung der folgenden Formel erhalten: c = Q / m & Dgr; t. Wenn c die spezifische Wärme ist, ist Q die Wärmemenge, m die Masse des Körpers und Δt die Temperaturänderung. Je höher die spezifische Wärme eines Materials ist, desto mehr Energie muss zugeführt werden, um es zu erwärmen.

Als ein Beispiel für spezifische Wärmewerte haben wir die folgenden, ausgedrückt in J / kg ºC und

cal / g.ºC:

-Al 900 und 0, 215

-Cu 387 und 0, 092

-Fe 448 und 0.107

-H ₂ O 4, 184 und 1, 00

Wie sich aus den spezifischen Wärmewerten ableiten lässt, weist Wasser einen der höchsten bekannten spezifischen Wärmewerte auf. Dies erklärt sich durch Wasserstoffbrücken, die zwischen Wassermolekülen mit hohem Energiegehalt gebildet werden.

Die hohe spezifische Wärme des Wassers spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der Umgebungstemperatur auf der Erde. Ohne diese Eigenschaft hätten Sommer und Winter extremere Temperaturen. Dies hat auch Bedeutung bei der Regulierung der Körpertemperatur.

Löslichkeit

Löslichkeit ist eine intensive Eigenschaft, die die maximale Menge eines gelösten Stoffs angibt, die in ein Lösungsmittel eingearbeitet werden kann, um eine Lösung zu bilden.

Eine Substanz kann gelöst werden, ohne mit dem Lösungsmittel zu reagieren. Die intermolekulare oder interionische Anziehung zwischen den Partikeln des reinen gelösten Stoffs muss überwunden werden, damit sich der gelöste Stoff löst. Dieser Prozess benötigt Energie (endotherm).

Zusätzlich ist die Zufuhr von Energie erforderlich, um die Moleküle vom Lösungsmittel zu trennen und somit die Moleküle des gelösten Stoffs einzubeziehen. Bei der Wechselwirkung der Moleküle des gelösten Stoffs mit dem Lösungsmittel wird jedoch Energie freigesetzt, wodurch der Gesamtprozess exotherm wird.

Diese Tatsache erhöht die Unordnung der Lösungsmittelmoleküle, was bewirkt, dass der Auflösungsprozess der gelösten Moleküle in dem Lösungsmittel exotherm ist.

Es folgen Beispiele für die Löslichkeit einiger Verbindungen in Wasser bei 20 ° C, ausgedrückt in Gramm des gelösten Stoffs / 100 Gramm Wasser:

-NaCl, 36, 0

-KCl, 34, 0

-NaNO ₃, 88

-KCl, 7, 4

-AgNO ₃ 222, 0

-C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ (Saccharose) 203, 9

Allgemeine Aspekte

Die Salze erhöhen im allgemeinen ihre Löslichkeit in Wasser, wenn die Temperatur ansteigt. NaCl erhöht jedoch kaum seine Löslichkeit angesichts eines Temperaturanstiegs. Andererseits erhöht Na ₂ SO ₄ seine Wasserlöslichkeit auf bis zu 30 ° C; ab dieser temperatur nimmt die löslichkeit ab.

Zusätzlich zur Löslichkeit eines festen gelösten Stoffes in Wasser können zahlreiche Situationen für die Löslichkeit auftreten; Zum Beispiel: Löslichkeit eines Gases in einer Flüssigkeit, einer Flüssigkeit in einer Flüssigkeit, eines Gases in einem Gas usw.

Brechungsindex

Es ist eine intensive Eigenschaft, die mit der Richtungsänderung (Brechung) zusammenhängt, die ein Lichtstrahl erfährt, wenn er beispielsweise von Luft zu Wasser wandert. Die Richtungsänderung des Lichtstrahls ist darauf zurückzuführen, dass die Lichtgeschwindigkeit in Luft größer ist als in Wasser.

Der Brechungsindex ergibt sich bei Anwendung der Formel:

η = c / ν

η steht für den Brechungsindex, c steht für die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und ν für die Lichtgeschwindigkeit im Medium, dessen Brechungsindex bestimmt wird.

Der Brechungsindex der Luft beträgt 1.0002926 und des Wassers 1.330. Diese Werte zeigen an, dass die Lichtgeschwindigkeit in Luft höher ist als in Wasser.

Siedepunkt

Dies ist die Temperatur, bei der ein Stoff seinen Zustand ändert und vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht. Bei Wasser liegt der Siedepunkt bei ca. 100 ºC.

Schmelzpunkt

Dies ist die kritische Temperatur, bei der eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand übergeht. Wenn der Schmelzpunkt als gleich dem Gefrierpunkt angenommen wird, ist dies die Temperatur, bei der der Wechsel vom flüssigen in den festen Zustand beginnt. Im Falle von Wasser liegt der Schmelzpunkt nahe bei 0 ° C.

Farbe, Geruch und Geschmack

Es handelt sich um intensive Eigenschaften, die mit der Stimulation einer Substanz im Sinne von Sehen, Riechen oder Schmecken zusammenhängen.

Die Farbe eines Blattes eines Baumes ist (idealerweise) gleich der Farbe aller Blätter dieses Baumes. Ebenso ist der Geruch einer Parfümprobe gleich dem Geruch der gesamten Flasche.

Wenn Sie eine Orangenscheibe lutschen, schmecken Sie genauso wie die ganze Orange.

Konzentration

Es ist der Quotient zwischen der Masse eines gelösten Stoffes in einer Lösung und dem Volumen der Lösung.

C = M / V

C = Konzentration.

M = Masse des gelösten Stoffes

V = Volumen der Lösung

Die Konzentration wird normalerweise auf viele Arten ausgedrückt, zum Beispiel: g / l, mg / ml, % m / v, % m / m, mol / l, mol / kg Wasser, meq / l usw.