Physikalische Eigenschaften der Materie

Physikalische Eigenschaften sind alle Eigenschaften von Materie, die wahrgenommen oder beobachtet werden können, ohne die chemische Identität der Probe zu verändern. Im Gegensatz dazu sind chemische Eigenschaften diejenigen, die nur durch Ausführen einer chemischen Reaktion beobachtet und gemessen werden können, wodurch die molekulare Struktur der Probe verändert wird.

Da die physikalischen Eigenschaften eine derart breite Palette von Eigenschaften umfassen, werden sie weiter als intensiv oder extensiv und entweder isotrop oder anisotrop klassifiziert.

Intensive und umfangreiche physikalische Eigenschaften

Die physikalischen Eigenschaften können als intensiv oder extensiv eingestuft werden. Intensive physikalische Eigenschaften hängen nicht von der Größe oder Masse der Probe ab. Beispiele für intensive Eigenschaften sind Siedepunkt, Aggregatzustand und Dichte. Umfangreiche physikalische Eigenschaften hängen von der Menge der Materie in der Probe ab. Beispiele für umfangreiche Eigenschaften sind Größe, Masse und Volumen.

Isotrope und anisotrope Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften sind isotrope Eigenschaften, wenn sie nicht von der Ausrichtung oder Richtung der Probe abhängen, aus der sie beobachtet werden. Die Eigenschaften sind anisotrope Eigenschaften, wenn sie von der Orientierung abhängen. Während jede physikalische Eigenschaft als isotrop oder anisotrop zugeordnet werden kann, werden die Begriffe normalerweise verwendet, um Materialien anhand ihrer optischen und mechanischen Eigenschaften zu identifizieren oder zu unterscheiden. Beispielsweise kann ein Kristall in Bezug auf Farbe und Opazität isotrop sein, während ein anderer je nach Betrachtungsachse eine andere Farbe aufweist. In einem Metall können Körner entlang einer Achse im Vergleich zu einer anderen verdreht oder verlängert sein.

Beispiele für physikalische Eigenschaften

Jede Eigenschaft, die Sie sehen, riechen, berühren, hören oder auf andere Weise erkennen und messen können, ohne eine chemische Reaktion durchzuführen, ist eine physikalische Eigenschaft. Beispiele für physikalische Eigenschaften sind:

• Farbe
• gestalten
• Volumen
• Dichte
• Temperatur
• Siedepunkt
• Viskosität
• Druck
• Löslichkeit
• elektrische Ladung

Bild von Marc Gutierrez / Getty Images

Physikalische Eigenschaften ionischer vs. kovalenter Verbindungen

Die Art der chemischen Bindungen spielt bei einigen der physikalischen Eigenschaften, die ein Material aufweisen kann, eine Rolle. Die Ionen in ionischen Verbindungen werden stark von anderen Ionen mit entgegengesetzter Ladung angezogen und von ähnlichen Ladungen abgestoßen. Atome in kovalenten Molekülen sind stabil und werden von anderen Teilen des Materials nicht stark angezogen oder abgestoßen. Infolgedessen neigen ionische Feststoffe zu höheren Schmelzpunkten und Siedepunkten im Vergleich zu niedrigen Schmelzpunkten und Siedepunkten kovalenter Feststoffe. Ionenverbindungen neigen dazu, elektrische Leiter zu sein, wenn sie geschmolzen oder gelöst werden, während kovalente Verbindungen dazu neigen, schlechte Leiter in irgendeiner Form zu sein. Ionenverbindungen sind normalerweise kristalline Feststoffe, während kovalente Moleküle als Flüssigkeiten, Gase oder Feststoffe vorliegen können. Ionische Verbindungen lösen sich häufig in Wasser und anderen polaren Lösungsmitteln, während kovalente Verbindungen sich eher in unpolaren Lösungsmitteln lösen.

Physikalische Eigenschaften im Vergleich zu chemischen Eigenschaften

Chemische Eigenschaften umfassen jene Eigenschaften von Materie, die nur durch Veränderung der chemischen Identität einer Probe, dh durch Untersuchung ihres Verhaltens bei einer chemischen Reaktion, beobachtet werden können. Beispiele für chemische Eigenschaften sind Entflammbarkeit (beobachtet durch Verbrennung), Reaktivität (gemessen durch die Bereitschaft, an einer Reaktion teilzunehmen) und Toxizität (nachgewiesen durch Exposition eines Organismus gegenüber einer Chemikalie)..

Chemische und physikalische Änderungen

Chemische und physikalische Eigenschaften hängen mit chemischen und physikalischen Veränderungen zusammen. Eine physikalische Veränderung verändert nur die Form oder das Aussehen einer Probe und nicht ihre chemische Identität. Eine chemische Veränderung ist eine chemische Reaktion, die eine Probe auf molekularer Ebene umlagert.