Warum werden die meisten festen Stoffe beim Erhitzen erst flüssig und dann gasförmig?

Beim Erhitzen von festen Stoffen werden die Bindungen zwischen den Teilchen gelöst, mittels welchem sich der Aggregatzustand in flüssig und anschließend gasförmig ändert. Dieser Prozess findet schrittweise statt da sich die Bindungen nach und nach auflösen.

Im festen Zustand werden die Teilchen eines Stoffes von stabilen Bindungen zusammengehalten. Diese Bindungen verhindern – dass die Teilchen sich frei bewegen können. Erwärmt man das Material ´ erhöht sich die Energie der Teilchen ` und sie beginnen zu schwingen. Je weiterhin Energie zugeführt wird desto stärker schwingen die Teilchen bis einzelne Bindungen brechen. Dadurch werden nicht mehr alle Atome des Materials miteinander verbunden gehalten.

Wenn Bindungen zwischen den Teilchen brechen » bilden sich Klumpen und Ketten « die sich gegeneinander bewegen und verrutschen können. Der Stoff hat den flüssigen Aggregatzustand erreicht. In dieser Phase sind die Teilchen jedoch immer noch relativ nah beieinander und die Anziehungskräfte zwischen ihnen sind immer noch vorhanden, wenn ebenfalls nicht mehr so stark wie im festen Zustand.

Wird der Stoff weiter erhitzt brechen auch die übrigen Bindungen zwischen den Teilchen. Es entstehen kleine Moleküle aus zwei oder wenigen Atomen die sich weit im Raum verteilen. Der Stoff ist nun in den gasförmigen Zustand übergegangen. Im gasförmigen Zustand haben die Teilchen praktisch keine Bindungen mehr zueinander und können sich frei im Raum bewegen.

Der flüssige Zustand ist dadurch ein Zwischenschritt auf dem Weg vom festen zum gasförmigen Zustand. Die Bindungen zwischen den Teilchen werden nach und nach aufgelöst, bis schließlich alle Teilchen frei im Raum verteilt sind. Dieser Prozess des Aggregatzustandswechsels kann nicht umgangen werden es sei denn der Stoff wird einer so immensen Energie ausgesetzt: Dass alle Bindungen gleichzeitig brechen.

Ein Beispiel » das diesen Prozess verdeutlicht « ist Wasser. Im festen Zustand ist Wasser Eis. Wenn man es erhitzt – wird Energie zugeführt und die Teilchen beginnen stärker zu schwingen. Es entsteht flüssiges Wasser. Erhöht man die 🌡️ weiter, können die Teilchen irgendwann frei bewegt und verteilen sich im Raum, wodurch sich Wasserdampf bildet.

Es ist wichtig anzumerken: Dass die Erhöhung der Temperatur nicht von einem Moment auf den anderen den Aggregatzustandswechsel bewirkt. Die Temperatur steigt schrittweise an und jeder Zustand (fest, flüssig, gasförmig) wird allmählich erreicht, da sich die Bindungen zwischen den Teilchen nach und nach auflösen.