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Physikalische Eigenschaften der Materie

Die physikalischen Eigenschaften von Materie sind alle Eigenschaften, 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 sich die Molekülstruktur der Probe ändert.

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

 

Intensive und umfassende physikalische Eigenschaften

Intensive physikalische Eigenschaften hängen nicht von der Größe oder Masse der Probe ab. Beispiele für intensive Eigenschaften sind Siedepunkt, Materiezustand 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 physikalische Eigenschaften

Die isotropen physikalischen Eigenschaften hängen nicht von der Ausrichtung der Probe oder der Richtung ab, aus der sie beobachtet wird. Anisotrope Eigenschaften hängen von der Orientierung ab. 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 verzerrt oder länglich 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 eine Rolle bei einigen physikalischen Eigenschaften eines Materials. 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 dazu, höhere Schmelz- und Siedepunkte im Vergleich zu den niedrigen Schmelz- und Siedepunkten kovalenter Feststoffe zu haben.

Ionische Verbindungen neigen dazu, elektrische Leiter zu sein, wenn sie geschmolzen oder gelöst werden, während kovalente Verbindungen dazu neigen, in irgendeiner Form schlechte Leiter zu sein. Ionische Verbindungen sind normalerweise kristalline Feststoffe, während kovalente Moleküle als Flüssigkeiten, Gase oder Feststoffe vorliegen. Ionische Verbindungen lösen sich häufig in Wasser und anderen polaren Lösungsmitteln, während sich kovalente Verbindungen eher in unpolaren Lösungsmitteln lösen.

 

Chemische Eigenschaften

Chemische Eigenschaften umfassen Eigenschaften von Materie, die nur durch Ändern der chemischen Identität einer Probe beobachtet werden können – Untersuchung ihres Verhaltens bei einer chemischen Reaktion. Beispiele für chemische Eigenschaften sind Entflammbarkeit (beobachtet durch Verbrennung), Reaktivität (gemessen an der Bereitschaft zur Teilnahme an einer Reaktion) und Toxizität (nachgewiesen durch Aussetzen eines Organismus an eine Chemikalie).

 

Chemische und physikalische Veränderungen

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, bei der eine Probe auf molekularer Ebene neu angeordnet wird.

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