Elementarne tvari sadrže samo jednu vrstu atoma, i nikakvim se fizikalnim ili kemijskim postupcima ne mogu rastaviti na jednostavnije.

 

 

 

 

Prema agregatnom stanju na sobnoj temperaturi tvari dijelimo na krutine, tekućine i plinove.

 

Krutine, tekućine i plinovi međusobno se razlikuju fizikalnim svojstvima. Za različita agregatna stanja karakterističan je različit razmještaj čestica. U većini krutih tvari čestice se najgušće slažu, i to tako da je njihov međusobni razmještaj strogo uređen, tj. isti razmještaj čestica periodički se ponavlja u sva tri smjera u prostoru. Pojedine su čestice čvrsto vezane na svojim mjestima i ne mogu se kretati neovisno jedna o drugoj. Uređeni razmještaj čestica zove se kristalna struktura.

 

                       KRUTINE     KAPLJEVINE      PLINOVI

U tekućini su čestice tvari također najgušće složene, ali uređeni razmještaj održava se samo na maloj udaljenosti. Pojedini uređeni dijelovi su međusobno kaotično raspoređeni. Pojedine čestice mogu pripadati čas jednom, čas drugom uređenom dijelu tekućine. Razmještaj čestica podložan je stalnim promjenama jer među česticama tekućine djeluju slabije privlačne sile nego među česticama krute tvari.

U prirodi susrećemo i amorfne krutine, koje često nazivamo staklima. Njih možemo zamisliti kao zamrznute tekućine. Radi se uglavnom o spojevima s naglašenim kovalentnim karakterom, ali je u određenim uvjetima moguće i metale proizvesti u amorfnom obliku.

U plinu su čestice daleko jedna od druge i kreću se potpuno kaotično sudarajući se sa stijenkama posude. Volumen plina ovisi samo o volumenu posude koja mu je na raspolaganju.

Tvari mogu prelaziti iz jednog u drugo agregatno stanje zagrijavanjem ili hlađenjem, te promjenom tlaka.

 

Ako zagrijavamo krutu tvar i mjerimo njezinu temperaturu, možemo opaziti da u danom trenutku prestaje dalji porast temperature iako se i dalje dovodi toplina. Pri tome se kruta tvar tali tj. prelazi u tekućinu, jer su čestice tvari počele tako jako titrati da se među njima više ne može održati uređenost na većoj udaljenosti. Struktura krute tvari se ruši, a uređeni razmještaj zadržava se samo unutar malih nakupina. Za rušenje uređene strukture krute tvari potrebna je energija i zato se temperatura ne povisuje sve dok kruta tvar ne pređe u tekućinu. Čvrste tvari uvijek se tale pri istoj temperaturi ako se tlak drži stalnim. Temperatura pri kojoj kruta tvar prelazi iz krutog u tekuće stanje zove se talište. Prilikom hlađenja tekućina prelazi u čvrsto stanje pri istoj temperaturi, tj. temperatura taljenja jednaka je temperaturi skrućivanja.

 

Tekućina ostavljena na zraku polako sama od sebe isparava i pri tome se hladi. U plinovito stanje mogu prijeći samo one čestice koje se nalaze na površini tekućine i koje u danom trenutku skupe dovoljno energije da mogu svladati privlačne sile okolnih čestica tekućine. Pri tome se prosječna kinetička energija čestica zaostalih u tekućini smanji, jer su u plinovito stanje prešle čestice čija je kinetička energija veća od prosječne. Zato se isparavanjem tekućina hladi. Što je temperatura tekućine viša, prosječna kinetička energija čestica je veća, pa će veći broj čestica moći svladati privlačne sile u tekućini i preći u plinovito stanje. Iznad tekućine u posudi uvijek se nalazi određen broj čestica u plinovitom stanju. Kaže se da tekućina pokazuje tlak para. Tlak para tekućine uvijek raste s porastom temperature. Vrelište neke tvari jest ona temperatura pri kojoj je tlak para te tekućine jednak standardnom atmosferskom tlaku p0 =101 325 Pa. Ako se tekućini koja ključa dovodi toplina, tekućina će isparavati, a njezina se temperatura neće povisiti sve dok sva tekućina ne prijeđe u plinovito stanje. Snizi li se tlak iznad tekućine, tekućina će proključati već pri sobnoj temperaturi.

Povisi li se tlak iznad tekućine, ona će proključati na višoj temperaturi nego pri standardnom atmosferskom tlaku. Neke krute tvari npr. sumpor, jod, naftalen, kamfor i dr. imaju jako visok tlak para pa mogu ispariti prije nego što se rastale. Neposredno prelaženje iz krutog u plinovito stanje bez prethodnog taljenja naziva se sublimacija. Ona temperatura pri kojoj je tlak para krutine jednak atmosferskom tlaku zove se temperatura sublimacije.