चरण और पदार्थ की अवस्था में क्या अंतर है?

कई संदर्भों में, “पदार्थ की अवस्थाएं” और “पदार्थ की अवस्थाएं” शब्दों का परस्पर उपयोग किया जाता है जैसे कि वे पर्यायवाची हों। चरण परिवर्तन और राज्य परिवर्तन के संबंध में भी यही कहा जा सकता है। हालाँकि, सूक्ष्म अंतर हैं जो इन शर्तों को बिल्कुल समान नहीं बनाते हैं।

अगला, हम इन अंतरों का पता लगाएंगे ताकि स्पष्ट रूप से अंतर करना सीख सकें कि कब हम चरणों के बारे में बात कर रहे हैं और कब पदार्थ की अवस्थाओं के बारे में।

पदार्थ की अवस्थाएँ क्या हैं?

पदार्थ की अवस्थाएँ वे विभिन्न तरीके हैं जिनमें इसे बनाने वाले कणों को एक साथ जोड़ा या जोड़ा जा सकता है। इस कारण से, उन्हें पदार्थ की एकत्रीकरण अवस्थाएँ भी कहा जाता है । इन अवस्थाओं को अनिवार्य रूप से गतिशीलता के आधार पर परिभाषित किया जाता है कि उनके कण पदार्थ की संरचना में मौजूद होते हैं।

इस अर्थ में, एक ही पदार्थ आम तौर पर पदार्थ की निम्नलिखित चार अवस्थाओं को खोज सकता है:

• ठोस अवस्था: परिभाषित आकार और आयतन वाले पिंडों द्वारा निर्मित होने की विशेषता। ठोस अवस्था में, सभी कण गति की बहुत कम स्वतंत्रता के साथ एक निश्चित स्थिति में सीमित होते हैं। यह ठोस को एक निश्चित आयतन और एक निश्चित आकार दोनों देता है।
• तरल अवस्था: तरल अवस्था में, पदार्थ बनाने वाले कण एक-दूसरे के बहुत करीब होते हैं, लेकिन उनका मिलन इतना ढीला होता है कि कण सापेक्ष स्वतंत्रता के साथ एक स्थान से दूसरे स्थान पर प्रवाहित और स्लाइड कर सकते हैं। इस कारण से, तरल पदार्थों में एक परिभाषित मात्रा होती है, लेकिन एक परिभाषित आकार नहीं होता है, जिस कंटेनर में उन्हें रखा जाता है उसका आकार प्राप्त होता है।
• गैसीय अवस्था: इस अवस्था में कण अनिवार्य रूप से एक दूसरे से अलग होते हैं, एक दूसरे के साथ बहुत कम बातचीत करते हैं। गैसीय अवस्था में पदार्थ बहुत कम घनत्व वाले होते हैं, और परिभाषित आकार या आयतन नहीं होने के कारण होते हैं।
• प्लाज्मा: एक प्लाज्मा मुक्त इलेक्ट्रॉनों और धनात्मक आयनों (धनायनों) का एक गैसीय मिश्रण है जो गैसों को बहुत अधिक तापमान पर गर्म करने से बनता है। ये तापमान इतने अधिक होते हैं कि जब ये आपस में टकराते हैं, तो परमाणु सचमुच एक दूसरे से इलेक्ट्रॉनों को फाड़ देते हैं। उनमें से अधिकांश में तारों का द्रव्य प्लाज्मा अवस्था में होता है।

इनमें से किसी भी अवस्था में कई पदार्थ मौजूद हो सकते हैं, जबकि अन्य नहीं हो सकते। पानी एक पदार्थ का विशिष्ट उदाहरण है जिसे हम ठोस, तरल और गैस अवस्था में पा सकते हैं, यहाँ तक कि सभी एक ही समय में अपेक्षाकृत सामान्य परिस्थितियों में। दूसरी ओर, सुक्रोज या सामान्य टेबल चीनी एक ठोस अवस्था में मौजूद हो सकती है (जैसा कि हम इसे सामान्य रूप से पाते हैं), और हम इसे पिघला भी सकते हैं, इस प्रकार तरल बन जाते हैं जब हम कारमेल बनाते हैं। हालाँकि, अगर हम पिघले हुए सुक्रोज को गैस अवस्था में बदलने के बजाय गर्म करते रहते हैं, तो यह आमतौर पर गैस अवस्था में बदलने से पहले विघटित या कार्बोनाइज हो जाता है।

इन सामान्य अवस्थाओं के अलावा, अन्य कम सामान्य अवस्थाएँ भी हैं जो केवल तापमान और दबाव की बहुत ही चरम स्थितियों में मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट है जो केवल बेहद कम तापमान पर बनता है, पूर्ण शून्य के बहुत करीब; किसी तारे के मरने के बाद बनने वाले न्यूट्रॉन तारों, और क्वार्क-ग्लूऑन प्लास्मा जैसी अत्यधिक उच्च घनत्व की स्थितियों में मौजूद पदार्थ की पतित अवस्था , जो केवल अत्यधिक उच्च ऊर्जा स्थितियों के तहत बनती है।

पदार्थ की अवस्थाओं को प्रभावित करने वाले कारक

कोई दिया गया पदार्थ ठोस, तरल या गैस के रूप में है या नहीं, यह उन बलों के बीच प्रतिस्पर्धा पर निर्भर करता है जो इसके कणों को एक साथ रखने की कोशिश करते हैं, और वे बल जो उन्हें अलग करते हैं। इसके कणों, या संसंजक बलों के बीच मौजूद अन्योन्य क्रिया के बल कणों को एकजुट करते हैं, जबकि तापीय कंपन उन्हें अलग करते हैं। दूसरी ओर, उच्च दबाव कणों को एक साथ करीब लाता है, कणों के बीच बातचीत को सुगम बनाता है और उन्हें संघनित करता है।

पदार्थ की अवस्थाएँ क्या हैं?

चरण की अवधारणा राज्य की अवधारणा से भिन्न है। भौतिकी और रसायन विज्ञान में, पदार्थ का एक चरण पदार्थ के एक हिस्से या एक क्षेत्र या क्षेत्र को एक प्रणाली के भीतर संदर्भित करता है जिसमें भौतिक और रासायनिक गुण समान या सजातीय होते हैं।

यह राज्य के समान एक अवधारणा की तरह लग सकता है, क्योंकि ऐसे मामले हैं जिनमें भौतिक अवस्था में एक पदार्थ भी एक चरण के रूप में होता है। ऐसा होता है, उदाहरण के लिए, पानी के मामले में। एक गैसीय अवस्था में पानी, यानी जल वाष्प, एक ही समय में एक चरण होता है, क्योंकि जल वाष्प अनिवार्य रूप से सजातीय होता है। तरल पानी और बर्फ के बारे में भी यही कहा जा सकता है। इन मामलों में, पानी के गैसीय चरण के बारे में बात करना मूल रूप से वैसा ही है जैसे गैसीय अवस्था में पानी के बारे में बात करना।

हालाँकि, ऐसे अन्य पदार्थ भी हैं जो एक ही अवस्था में होने के बावजूद विभिन्न रूपों में मौजूद हो सकते हैं। एक उदाहरण सिलिकॉन ऑक्साइड या सिलिका है, जो विभिन्न चरणों में मौजूद हो सकता है, ये सभी ठोस अवस्था में हैं। तापमान और दबाव की स्थिति के आधार पर, सिलिका क्वार्ट्ज-ए, क्वार्ट्ज-β, क्रिस्टोबलाइट, ट्राइडिमाइट, कोएसाइट और अन्य के रूप में मौजूद हो सकती है। इनमें से प्रत्येक चरण एक ठोस अवस्था में है और उनमें से प्रत्येक की एक विशेष संरचना और भौतिक-रासायनिक गुण हैं जो दूसरों से भिन्न हैं।

मल्टीकंपोनेंट सिस्टम में चरण

एक घटक से बने शुद्ध पदार्थों या प्रणालियों के मामले में पदार्थ के चरणों और अवस्थाओं को समझना आसान है। हालाँकि, जब हम बाइनरी, टर्नरी और अधिक जटिल सिस्टम बनाने के लिए विभिन्न घटकों को मिलाते हैं, तो पदार्थ का अप्रत्याशित व्यवहार उत्पन्न हो सकता है।

इन मामलों में, सिस्टम की संरचना और अनुपात जिसमें विभिन्न घटक पाए जाते हैं, के आधार पर बड़ी संख्या में विभिन्न चरणों का गठन किया जा सकता है। मिश्र धातुएँ इन जटिल प्रणालियों के स्पष्ट उदाहरण हैं जिनमें हम धातुओं को एक साथ मिलाकर मौलिक रूप से भिन्न गुण प्राप्त कर सकते हैं।

तेल और पानी जैसे अमिश्रणीय तरल पदार्थों के मिश्रण का वर्णन करने के लिए चरण अवधारणा भी बहुत उपयोगी है। हालांकि, एक पूरे के रूप में, प्रणाली एक तरल अवस्था में है, यह स्पष्ट है कि दो अलग-अलग चरण हैं, एक जलीय चरण के शीर्ष पर तैरते हुए तेल से बनता है। ध्यान दें कि, इस मामले में, तेल या कार्बनिक “राज्य” और जलीय “राज्य” की बात करने का कोई मतलब नहीं है, लेकिन तेल या जैविक चरण और जलीय चरण के बारे में बात करना समझ में आता है।

पदार्थ की अवस्था और चरण के बीच अंतर का सारांश

पदार्थ की अवस्थाओं को उन कणों की गतिशीलता के आधार पर परिभाषित किया जाता है जो इसे बनाते हैं। इसके बजाय, पदार्थ के चरणों को पदार्थ के भौतिक और रासायनिक गुणों के संदर्भ में परिभाषित किया जाता है, और कई अलग-अलग चरणों को एक ही संरचना के साथ और एकत्रीकरण की एक ही स्थिति में पाया जा सकता है, लेकिन जो अलग-अलग गुण हैं।

दूसरी ओर, पदार्थ की अवस्थाएँ ठोस, तरल, गैस और प्लाज़्मा के साथ-साथ अन्य अधिक विदेशी अवस्थाएँ हो सकती हैं जो चरम स्थितियों में मौजूद होती हैं। दूसरी ओर, एक ही प्रणाली में कई तरल और गैस चरण और कई ठोस चरण सह-अस्तित्व में हो सकते हैं। यह इंगित करता है कि पदार्थ की स्थिति की अवधारणा पदार्थ के चरण की तुलना में अधिक सामान्य या कम विशिष्ट अवधारणा है।

संदर्भ

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