állapotváltozásokat

Az állapotváltozásokat olyan folyamatoknak tekintjük, amelyek során egy rendszer fizikai vagy kémiai jellemzői megváltoznak. Gyakorlati értelemben a leggyakoribbak a fizikai állapotváltozások, azaz fázisátalakulások, amelyek során anyagok szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapot között mozognak. Emellett kémiai állapotváltozásokat is megkülönböztetünk, amelyek során az anyag összetétele vagy kémiai állapota megváltozik, például oxidációs állapotok változása vagy végzett reakciók.

Fizikai állapotváltozások közé tartozik a olvadás, amikor egy szilárd anyag folyékké válik; a fagyás, amely során a folyékony anyag szilárddá dermed; a párolgás vagy forrás, amikor folyadék gáz halmazállapotba kerül; a kondenzáció, amikor gázból folyadék keletkezik; valamint a szublimáció, amely során szilárd anyag közvetlenül gázzá alakul. Ezek a folyamatok általában endotherm vagy exotherm energiaváltozattal járnak, és latent hőt igényelnek vagy szabadulnak fel. A fázisátalakulásokat gyakran fázisdiagramokkal és kritikus pontokkal szokták szemléltetni, és a környezet nyomása és hőmérséklete meghatározza, mely állapotok állnak elő.

Kémiai állapotváltozások során nemcsak az állapot, hanem az anyag kémiai összetétele is módosul. Ilyen például oxidációs-redukciós reakciók, égés vagy sav-bázis reakciók, amelyek során az atomok állapotai és kötései megváltoznak. Az oxidációs állapotok változása gyakran rejtett, de meghatározó lehet a reakciók kimenetele és a keletkező anyagok tulajdonságai szempontjából.

Az állapotváltozások széles körben jelen vannak a természetben és a technológiában: az időjárási jelenségektől a geológiai ciklusokon át a mindennapi anyagfeldolgozásig és az élő rendszerek működéséig.