Mitä tapahtuu aineen tai alkuaineen atomeissa ja molekyyleissä kun aine kaasuuntuu? Mikä muuttuu? Muuttuuko elektroneissa jokin asia? Ilmeisesti jokin voima ei riitä pitämään aineitta enää koossa mikä voima se on nimeltään minkä välillä se vaikuttaa?
Aineen kaasuuntuessa atomien ja molekyylien väliset vuorovaikutukset pienenevät dramaattisesti. Niiden liike-energia on suurentunut ja atomit saavuttavat suuren vauhdin. Nesteen muuttuminen kaasuksi on kuin pallomerestä lähtisivät pallot leijailemaan laajalle ilmaan, kauaksi toisistaan.
Nesteenä atomien ja molekyylien välillä on hetkittäisiä, yhdessä pitäviä vuorovaikutuksia toistensa kanssa. Hetkittäisyys mahdollistaa atomien ja molekyylien pyörimisen toistensa yli ja liikkumisen eri puolille astiaa.
Vuorovaikutukset ovat veto- (tai hylkimis-) voimia, esim. vetysidos, dipoli–dipoli, van der Waals. Vetovoimat syntyvät siitä, että atomien ja molekyylien ympärillä suuret elektronipilvet ovat jatkuvassa liikkeessä.
Esimerkiksi molekyyleillä voivat elektronit olla jakautuneena epätasaisesti, jolloin jokin molekyylin kohta on varautunut negatiiviseksi ja toinen positiiviseksi. Tällöin syntyy vetovoimia toisten molekyylien varautuneiden kohtien kanssa.
Kaasuuntuessa atomeihin ja molekyyleihin tulee paljon liike-energiaa ja nesteessä ilmenevät vuorovaikutukset eivät juurikaan vaikuta niiden liikkeeseen.
Katso myös simulaatio aineen olomuotojen muutoksista.
Veli-Matti Ikävalko, tohtorikoulutettava
Kemian laitos, Helsingin yliopisto