Каждый ли материал может существовать в любом состоянии материи?

Когда я читал «Введение в физику твердого тела» Киттеля, я был потрясен тем, что твердое состояние благородных газов хорошо описано и является одним из фундаментальных достижений физики твердого тела.

Поэтому я задаюсь вопросом: может ли каждый возможный элемент и каждое возможное соединение существовать в любом из трех состояний материи?

7 состояний вещества, см. здесь
Спин-поляризованный атомарный водород (совокупность атомов водорода в сильном магнитном поле) остается газообразным вплоть до абсолютного нуля температур.
Да, ну, у меня всегда были проблемы с классификациями состояний материи, включая плазму, кварк-глюонную плазму и т. д. Я полагаю, что обычно их можно безопасно не рассматривать, поскольку их появление связано с очень специфическими проблемами. Я имею в виду, что мы не упустим важную характеристику металлов, не говоря уже о состоянии кварк-глюонной плазмы, поскольку это очевидное свойство всей адронной материи и в то же время не является предметом ваших типичных термодинамических спекуляций.

Ответы (2)

Каждый элемент может находиться в трех основных состояниях: газообразном, жидком, твердом. Это просто вопрос достаточной заморозки и высокого давления (для затвердевания газов, даже гелия) или достаточного количества тепла и низкого давления (для испарения металлов, даже вольфрама). При еще более высоких температурах газ может ионизироваться, что можно считать 4-м состоянием вещества.

Некоторые химические соединения (такие как вода, спирт, углекислый газ) также могут существовать в трех основных состояниях вещества. Но большинство больших молекул просто разлагаются при более высокой температуре, поэтому они не имеют точки кипения и не существуют в виде газа. Примером может служить ДНК, различные гормоны (например, инсулин) и т. д.

В заголовке вашего вопроса есть слово «материалы», поэтому я бы добавил, что для обычного материала (который представляет собой смесь различных соединений и элементов) 3 состояния материи также иногда недостижимы. Например, древесина не может находиться в газообразном состоянии, потому что структура, которая делает древесину древесиной, разлагается.

«Каждый элемент может существовать в трех основных состояниях». Как насчет структуры молекул в трех разных состояниях? Должны ли они быть одинаковыми? Я имею в виду, может ли азот быть просто атомами азота в твердом состоянии, а затем двухатомной молекулой в жидком состоянии?
@AntoniosSarikas Твердые тела могут иметь различную кристаллическую структуру, это называется полиморфизмом: en.wikipedia.org/wiki/Polymorphism_(materials_science)

Логически да, так как все, что состоит из атомов, должно обладать силами Вандерваальса, по крайней мере, благодаря временным флуктуациям электронного облака, и теоретически мы наверняка можем понизить температуру в достаточной степени, чтобы средняя КЕ была меньше, чем вандер-ваальсова стабилизирующая энергия, (я проигнорировал гравитацию, которая слишком слаб в обычных случаях)