Látka je jednou z foriem hmoty – je zložená z častíc (atómov, molekúl alebo iónov). Inou formou hmoty je fyzikálne pole (napr. elektrické, magnetické či gravitačné). Chemik nazýva materiály, z ktorých sú vyrobené predmety, látkami. Látky nemusia byť len tuhé, ale aj kvapalné (voda, benzín) a plynné (vzduch, zemný plyn).
Látky charakterizujeme a rozlišujeme pomocou ich vlastností:
- skupenstvo (tuhé, kvapalné, plynné)
- hustota
- vzhľad (farba, lesk, kryštálový tvar)
- tvárnosť (krehkosť, kujnosť, ťažnosť, pružnosť)
- vôňa alebo zápach
- chuť
- správanie sa pri zahrievaní (topí sa, zuhoľnatie, rozkladá sa, horí)
- horľavosť
- rozpustnosť v rôznych rozpúšťadlách
- magnetické vlastnosti
- elektrická vodivosť
Skupenstvá látok link
Skupenstvá látok sa charakterizujú predovšetkým usporiadaním častíc. Látky sa môžu vyskytovať v tuhom, kvapalnom alebo plynnom skupenstve v závislosti od vonkajších podmienok, povahy častíc a súdržných síl medzi nimi. Pri veľmi vysokých teplotách alebo v silnom elektrickom poli sa z atómov uvoľňujú elektróny a plyn prechádza do stavu plazmy, ktorá sa označuje aj ako štvrté skupenstvo.
Tuhé skupenstvo (s) link
Častice v tuhých látkach majú veľkú súdržnosť a obmedzenú pohyblivosť – kmitajú okolo rovnovážnych polôh. Molekuly, atómy alebo ióny vytvárajú trojrozmernú sieť, ktorá tuhým látkam zabezpečuje stály tvar aj objem. V kryštalických látkach sú častice usporiadané pravidelne a vytvárajú kryštálovú štruktúru; tieto látky majú ostrú teplotu topenia. Látky, ktoré sú tvarovo a objemovo stále, ale nemajú pravidelné vnútorné usporiadanie, sa označujú ako tuhé amorfné látky (napr. sklo, vosk). Nemajú ostrú teplotu topenia, pri zahrievaní postupne mäknú. Pri teplotách blížiacich sa k absolútnej nule sú v tuhom skupenstve takmer všetky látky; výnimkou je hélium, ktoré pri normálnom tlaku ostáva kvapalné.
Skupenské premeny tuhých látok zahŕňajú procesy, pri ktorých sa tuhá látka mení na kvapalinu alebo plyn a naopak. Topenie je premena tuhého skupenstva na kvapalné, pričom množstvo tepla potrebného na túto premenu sa nazýva skupenské teplo topenia. Pri opačnom procese dochádza k tuhnutiu. Ak sa tuhá látka mení priamo na plyn, hovoríme o sublimácii. Naopak, keď plyn prechádza priamo do tuhého skupenstva, ide o proces nazývaný desublimácia.
| Skupenská premena | Prechod | Príklad |
|---|---|---|
| Topenie | Tuhá látka → Kvapalina | Ľad sa pri 0 °C a normálnom tlaku topí na vodu |
| Tuhnutie | Kvapalina → Tuhá látka | Voda pri 0 °C a normálnom tlaku zamŕza na ľad |
| Sublimácia | Tuhá látka → Plyn | Suchý ľad (tuhý CO₂) sublimuje na plynný CO₂ |
| Desublimácia | Plyn → Tuhá látka | Vytváranie námrazy priamo z vodnej pary |
Kvapalné skupenstvo (l) link
Častice v kvapalinách sú usporiadané tesnejšie ako v plynoch, ale stále majú dostatočnú pohyblivosť. Kvapaliny majú stály objem, ale nemajú stály tvar, preto sa dokážu tvarovo prispôsobiť. Súdržné sily medzi časticami sa prejavujú povrchovým napätím (napr. guľovitý tvar kvapiek) a viskozitou – vnútorným trením, od ktorého závisí tekutosť kvapaliny.
Skupenské premeny kvapalín zahŕňajú viacero procesov. Vyparovanie je postupný prechod kvapaliny na plynné skupenstvo, ktorý prebieha len na povrchu kvapaliny, a to pri každej teplote. Var prebieha v celom objeme kvapaliny pri teplote varu, keď sa tlak jej nasýtených pár vyrovná vonkajšiemu tlaku. Naopak, pri spätnom prechode plynu na kvapalinu dochádza ku kondenzácii. Ak kvapalina mení skupenstvo na tuhé, hovoríme o tuhnutí, a ak sa tuhá látka mení na kvapalinu, prebieha topenie.
| Skupenská premena | Prechod | Príklad |
|---|---|---|
| Tuhnutie | Kvapalina → Tuhá látka | Voda pri 0 °C a normálnom tlaku zamŕza na ľad |
| Topenie | Tuhá látka → Kvapalina | Ľad sa pri 0 °C a normálnom tlaku topí na vodu |
| Vyparovanie | Kvapalina → Plyn | Voda sa odparuje z mokrej cesty |
| Var | Kvapalina → Plyn | Voda vrie pri 100 °C a normálnom tlaku |
| Kondenzácia | Plyn → Kvapalina | Vodná para sa mení na kvapky na skle |
Plynné skupenstvo (g) link
Častice v plynoch majú veľmi malú súdržnosť, sú rovnomerne rozptýlené v celom objeme a pohybujú sa voľne. Ich pohyb je rýchly a neusporiadaný, pričom plyny sú tvarovo prispôsobivé – nemajú pevný tvar ani stály objem. Ich objem sa mení v závislosti od zmien teploty a tlaku.
Skupenské premeny plynov zahŕňajú procesy, pri ktorých sa plyn mení na kvapalinu alebo tuhú látku a naopak. Kondenzácia (skvapalňovanie) nastáva, keď sa plyn ochladí a prejde do kvapalného skupenstva. Pri spätnom prechode kvapaliny na plyn dochádza k vyparovaniu alebo varu. Ak sa plyn mení priamo na tuhú látku, prebieha desublimácia, a naopak, ak sa tuhá látka mení priamo na plyn, ide o sublimáciu.
| Skupenská premena | Prechod | Príklad |
|---|---|---|
| Kondenzácia | Plyn → Kvapalina | Vodná para sa mení na kvapky rosy |
| Vyparovanie | Kvapalina → Plyn | Voda sa odparuje z jazera |
| Desublimácia | Plyn → Tuhá látka | Vytváranie snehových vločiek priamo z vodnej pary |
| Sublimácia | Tuhá látka → Plyn | Suchý ľad (tuhý CO₂) sublimuje na plynný CO₂ |
Plazma link
Plazma je ionizovaný plyn, v ktorom môžu vedľa seba nezávisle existovať elektroneutrálne molekuly a atómy, ióny, atómové jadrá a elektróny, pričom celá sústava je navonok elektroneutrálna. Vzniká pri veľmi vysokých teplotách alebo v silnom elektrickom poli. V prírode ju tvorí napríklad blesk, polárna žiara alebo hmota Slnka.
Plazma sa používa v priemysle na rezanie kovov (plazmové rezanie), svieti v žiarivkách a výbojkách a približne do roku 2014 sa vyrábali aj plazmové obrazovky televízorov. Vesmírne technológie využívajú iónové motory, ktoré pracujú na princípe plazmy.
Zloženie látok link
Všetky látky okolo nás sú tvorené malými časticami, ktoré určujú ich vlastnosti. Môžu to byť:
- atómy – základné stavebné jednotky prvkov, ktoré si zachovávajú ich chemické vlastnosti
- molekuly – častice zložené z dvoch alebo viacerých atómov, napríklad kyslík (O₂) alebo voda (H₂O)
- ióny – nabité častice, ktoré vznikajú stratou alebo prijatím elektrónov (napr. Na⁺, Cl⁻)
Látky kategorizujeme na:
- chemicky čisté látky – majú stále zloženie a charakteristické vlastnosti; patria sem prvky a zlúčeniny
- zmesi – obsahujú viacero rôznych látok, napríklad vzduch alebo roztoky
