物質是否都有氣固液三態?

我是一個初中生,化學老師上課說,碳沒有液態。

我記得,物質的分子原子的距離決定了物質三態,只要達到相應的距離,就會有相應的狀態,那麼是否所有物體都有氣固液三態呢?(允許假設情況)

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PS. 標題中的「物質」指的是由元素構成的宏觀物質,不包括電磁場、基本粒子、暗物質等。

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如果是大分子,比如說脂肪,DNA,可以在特定氣壓和溫度下變成氣體嗎?


碳當然是可以有液態的,你們老師的意思其實是,在1個大氣壓下不存在。

下圖是碳的相圖。注意這裡壓強的的單位是GPa。可以看出來,大約在0.01GPa,也就是100個大氣壓的情況下,液態碳在4500K左右的溫度下出現了。進一步提高溫度,液態碳的存在區間進一步擴大。

而之所以出現這種情況,是因為C單質原子之間直接成共價鍵,結構非常穩定(同樣是原子晶體的金屬當中電子離域,分子晶體就更不用說了)。若想打破這個鍵能,所需要的溫度非常高——大氣壓下大約是3500攝氏度。而在這麼高的溫度時,大氣壓下的碳早就變成氣體了。只有進一步增大壓強,才有可能將已經不成鍵的C原子重新聚集起來,形成液態。

圖片來源:https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Carbon_basic_phase_diagram.png

有人要看圖,那就補充一下40年前的一張電鏡圖,雖然基本上什麼也看不清hhh

圖片來源:Haaland, D (1976). "Graphite-liquid-vapor triple point pressure and the density of liquid carbon". Carbon. 14 (6): 357. doi:10.1016/0008-6223(76)90010-5.


是的。你可以去查一個概念叫相圖


你還小,對於一個初中生,「碳沒有液態」這個論斷是對的。

你現在所學的,是恆壓變溫狀態(默認為一個大氣壓),就一個坐標軸。以後你還會再學恆溫變壓狀態,又是一個坐標軸。以後把這兩個坐標軸正交,可以得出一張相圖。

碳的相圖在高票里已經解釋地很清楚了,我就不展開了。

之後你還會學到諸如等離子態等概念,推翻你「物質只有氣液固三態」的現有知識。

學習就是一個「不斷推翻以前的知識,接受更精確的知識」的過程。

路還長著呢。一步一步走,一下子接受太多太高深的知識,你會消化不良的。


由大到小來回答。

1,物質這個概念太大。什麼是物質?電磁波算不算?愛因斯坦說過,質量是能量的聚集狀態。那麼,物質與能量的分界線都已經模糊了……還說什麼態就太生分,太生分了,哈哈。

2,我們大體認為,物質狀態除了經典的固液氣三態,還有等離子態、白矮態、中子態。黑洞態因為沒法研究,常常不算在內。隨著對暗物質和暗能量的研究深入,說不定還要加幾個態。很多物質沒有固液氣三態中的一種甚至三種。

對了,超臨界態算不算一種物質狀態我忘了……

3,你要想理解透徹固液氣經典三態,就一定要學會看相圖。相圖就是王道。

4,具體而言,並不是所有常見物質(或曰,經典觀念中的物質,就那麼個意思,你懂的)都有固液氣三態。

比如氫氧化銀,在任何壓強下,其分解溫度都遠低於其熔點沸點(這熔點沸點是理論計算的估計值),所以也就永遠沒有液態和氣態。

再比如二氧化氮,它在氣態時是二氧化氮分子和四氧化二氮分子的混合物,在固態液態時是純凈的四氧化二氮分子。所以二氧化氮這個物質存在,但是它沒有固態和液態。

作為拓展,你可以查查五氯化磷和五氧化二氮,都是奇葩。

答畢。

老規矩,高價值評論粘貼在底下。

問答(一)

或問:遇到大神,漲知識了。其實初中時,我也問過老師,難道樹皮也會有固液氣三態嗎?老師說:在一定條件下任何物質都會有。

我答:我們的討論範圍不包含混合物。樹皮,要分成各種各樣的純凈物(比如水、葡萄糖、氯化鈉、吲哚乙酸、水楊酸等等……)之後,再討論其某一種特定成分的熔沸點。

在中學階段,我們認為,只有純凈物才有固定的熔沸點。這是中學生應該牢記的知識點。

但這也是不完全正確的。一些比例固定的混合物也有固定的熔沸點,比如絕大多數固定濃度的溶液都有固定的沸點。中學裡不向學生介紹「恆沸溶液」等相關知識,就會鬧出「蒸餾法可以完全分離水和酒精」的笑話。這是我們中學教材(教學體系)的shabi之處之一。

混合物的沸點問題也是很容易解決的,就是靠相圖。所以我才說,相圖就是王道。


答案裡面這麼多咬文嚼字的有點沒意思了吧。

簡單的來說,不是所有物質都有氣液固三態,在達到沸騰溫度前就分解的物質非常多。當然這不一定代表氣態不存在,因為在其他壓力條件下氣態有可能是穩定的。

然後關於液態碳的問題,@好大的風的答案已經講的很清楚了。

在高分子科學中,一般認為聚合物是沒有氣態的,也是因為分解的原因。

先佔坑,這個問題我回頭再仔細想想。


高分子沒有氣態,不過DNA這種不太看得見的高分子,身邊最常見的塑料,橡膠,纖維,都沒有氣態,不信可以去燒燒塑料盆或者紙張木頭之類的。

高分子的氣化溫度比他的分解溫度還要高,所以高分子沒有氣態。


物質這個概念在不同條件下有不同意義,比如光子沒有靜止質量算不算物質,光子可是沒有固液氣三相,而且除了固液氣還有其他相,比如超流體、等離子體,超凝聚體,氣體恆星內部的相,白矮星內部的相,中子星內部,黑洞內部,真的超乎想像


用大學知識來思考的話,首先會想到固液氣在一些情況下是沒有區別的。關鍵詞是臨界溫度,臨界壓力,我水平有限,自知一兩句話我是無法給初中生講明白的。能想到這種問題的學生,我想講個皮毛,題主你也不會信。(題主那個那個PS的風格簡直跟我當年一模一樣)

我們應該是一類人,初中的時候我也想過這個問題,以及很多類似的問題,質疑老師質疑課本。只是當時沒有這樣好的網路條件,只好記在一個本子上。

作為過來人,我想說,這種問題,略作思考,記在qq微博上之類的,總之自己以後能找到的地方。不要停止思考不要停止質疑,堅持棄縝密的思維習慣,但也不要過於深入的思考,別急,以後你會在更高級的課本上學到。那時在教育體系下理解這個問題的,會理解的非常透徹,是網上幾篇文章無論如何也達不到的透徹。

至於大分子科學上是不在乎他們是概念上處於什麼「態」的。很多物理化學概念是有邊界的,只是為了解決當下的問題。比如做轉基因的不會在乎基因是什麼「態」,我估計氣態的DNA早分解了。以後會學到剛體,流體等更一般更常用的簡化模型。

學而不思則罔,思而不學則殆,少年/女,大學在向你招手。

(當我和N年前的我自言自語好了)


這個,當然不是啊。我只提一個東西你想像一下。

液晶。

另外碳屬於原子晶體,如果它有液態(或氣態)難道他要斷掉他們之間的共價鍵嗎?變成遊離的碳原子?所以傳統意義上的固液氣三態的物質一般屬於分子晶體,或者說正因為他們有三態所以形成的是分子晶體。這時候微粒的基本單位都是以分子計算的,束縛分子自由運動的原因也就是只有范得華力而已。


還有 等離子體 態。


高分子化合物幾乎無揮發性,常溫下常以固態或液態存在。固態高聚物按其結構形態可分為晶態和非晶態。前者分子排列規整有序;而後者分子排列無規則。同一種高分子化合物可以兼具晶態和非晶態兩種結構。大多數的合成樹脂都是非晶態結構。

組成高分子鏈的原子之間是以共價鍵相結合的,高分子鏈一般具有鏈型和體型兩種不同的形狀。


我的媽呀現在初中生都這樣了么。

碳其實是有的。。條件控制好。他的意思是說空氣中的情況,高溫後燃燒了,達不到那麼高的溫度。

控制好參數和條件可以實現很多物質的少見的狀態,最簡單的是溫度低於0度後水有固態氣態,沒有液態。碳也是個例子怎麼控制條件我不清楚,,,但是有相圖標出了一大片液相區。。

實際決定物態的是分子間作用力和熱運動的比例,相互作用和距離相關,所以距離和物態也相關。但是一個經典的例子,瀝青滴落。其實屬於高粘度液體,但又很難滴落。嚴格講不能說是固體。很多東西是固體但又無法承擔自身重量變形。。。所以其實也並不好分。

所有的物體物質是否都有氣液固三台這個問題其實意義不大,至少涉及到的絕大部分物質都是有的。以及,並不是假設情況下會有,只有能,不能達到那個條件,以及是否有實驗證據~很多固體物質確實在沒有液化前就燃燒(劇烈氧化反應)或者分解了,導致似乎沒有液態;但是如果分解是氣體,通過高壓可以把分解溫度提高到熔點之上,而熔點對壓力不敏感,所以原則上是可以測定熔點的,而且觀察到液態。

講真現在也不知道電磁場,基本粒子,暗物質都是什麼組成的,電磁場也是宏觀物質。。。你可以說化學物質

大分子也是可以的我覺得,,惰性環境保護,低分壓,高溫。應該可以。而且嚴格的講,一坨dna,從統計學上看總是有可能有很少比例的分子是氣態的,只要分子數足夠多,,,有一定溫度,和化學穩定性


常規條件的常規材料或是單質都是吧,不過高分子材料是沒有氣態的


你常見的火 就不屬於固液氣任何一種 它是一種獨特的等離子態 等你學習了高中有機化學以後 就會發現碳是有液態的


我添加一個:其實物質有四態,固態液態氣態還有一個等離子態。等離子態就是質子周圍的電子處於極不穩定的狀態,會脫離質子。典型就是核聚變,聚變的時候氘和氚就處在等離子態,這樣質子周圍沒有電子或電子很少的時候,更容易發生核聚變。 典型就是太陽。所以宇宙中百分之70質量以上的物質都是等離子態,這樣。


中學生的話別想太多。

成年人的話。嗯。有的東西不穩定加熱會分解所以不容易有氣體和液體。

有的加熱會玻璃化,嗯,例子就是玻璃,燒了會變軟。

有的可以形成液晶。有的會變成等離子。嗯,都能做彩電。

有的高壓下能變成超臨界狀態,比方說二氧化碳就行。

還有固態也會有好多組成形式,金剛石和石墨算是最常見的了。

鹽類容易形成各種不同的結晶,當然也有無定形的。

寫了這麼多不知道能不能勸阻你家孩子學化學的想法。


個人建議你這個問題中把「物質」換成「單質」,先把單質物質的形態弄明白了,再考慮無機物,再到小分子有機物再到大分子

單質的話,是都可以存在三種形態的,壓強和溫度,兩個變數隨意改變,總是可以破壞掉原子之間的力使其成為你需要的形態。當然有些條件以目前人類文明的條件,做不到罷了。

無機化合物就難說了,有些的確只可能存在一種或兩種形態,改變壓強和溫度的時候,化合物分子之間的范德華力還沒有被破壞,分之中原子之間的共價鍵就已經被破壞了,化合物分解了,所以不能改變形態。

有機物就更別說了,越是複雜的有機物,分子中存在不夠穩定的鍵位可能性就越大,稍微加熱就分解的有機物都有,這就很難想像要將它變為氣體需要給予什麼樣的外界條件。

也許,將來搞定暗物質之後,能找到更新更理想的環境來氣化金屬或者固化氣體,我在有生之年是看不到的了。


高分子材料就沒有氣態,因為單個分子很大,分子間作用力可以很強,強到即使化學鍵斷裂也不會有單個大分子可以脫離整體。簡單說,高分子材料可以從固態加熱到液態(粘流態),再加熱就會分解成小分子物質,不會有氣態。ヾ(???)?~


不知樓主怎麼定義固液氣呢?怎麼定義物質呢?

說說個人理解

這裡的物質我理解其為由元素周期表裡的元素組成的可以在常溫下存在的純凈物(原諒我詞窮)

首先有的物質它在成為非常溫狀態之前就轉化成其他物質

有的物質以我們現在的技術無法改變它的狀態

還有的物質幾乎不以純凈物形式存在(NO2和N2O4)

還有的物質它沒有熔沸點(這是定義固液氣態的標準)

比如瀝青,它在不同溫度下的「黏稠度」不同,那麼什麼時候它是固體什麼時候它是液體呢?

記得有個實驗,觀察常溫下的瀝青的流動(naocan不記得了),好像幾年才滴幾滴來著


高分子分子量大 沒有氣態


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