ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ನಡವಳಿಕೆ ಎಂದು ವಿವರಿಸಬಹುದು. ವಸ್ತುವಿನ ಮೂರು ಮೂಲಭೂತ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿವೆ: ಘನ, ದ್ರವ ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊಡೈನಾಮಿಕ್. ಪರಮಾಣು ತೂಕವು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಿರುವುದರಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ಘನ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ ಅನಿಲಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒಟ್ಟು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಪರಮಾಣು ತೂಕವು ಅಧಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಘನವಸ್ತುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಎಳೆತ, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ವಿಕಿರಣ ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ಕಂಪನಗಳಂತಹ ಸರಳ ಬಾಹ್ಯ ಒತ್ತಡಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲದಿಂದ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಅವು ವೇಗವಾಗಿ ತಮ್ಮ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಘನವಸ್ತುಗಳ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ. ಏಕೆಂದರೆ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣವು ವಿವಿಧ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಒಟ್ಟು ಮೊತ್ತದ ಶಕ್ತಿಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಮೊತ್ತವಾಗಿದೆ.
ಅಣುಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಒಂದು ಪರಮಾಣು (ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ) ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಒಂದು ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಎರಡು ಕ್ವಾರ್ಕ್‌ಗಳಿಂದ ರಚಿತವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಒಂದು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪರಮಾಣುಗಳು ಎರಡು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಅಣುಗಳ ಬಂಧದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಎರಡು ಪರಮಾಣು ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಬಂಧವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪರಮಾಣುವಿನ ಸುತ್ತ ಒಂದೇ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿರಬಹುದು ಅಥವಾ ಪರಮಾಣುವಿನ ಸುತ್ತ ಮಿಶ್ರ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿರಬಹುದು.
ಅಣುವನ್ನು ಒಂದು ಪರಮಾಣುವಿನ ಮಿಶ್ರಣವೆಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸೋಣ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಅನೇಕ. ಒಂದು ಅಣುವು ಜಲೀಯ ಅಥವಾ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಜಲೀಯ ಅಣುಗಳು ನೀರಿನ ಆವಿ ಇಲ್ಲದಿರುವವುಗಳಾಗಿವೆ. ಸರಳವಾದ ಸಕ್ಕರೆಗಳು ಮತ್ತು ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತದ ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ನೀರು ಇರುತ್ತದೆ. ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ಪರಸ್ಪರ ಎದುರಿಸುತ್ತಿರುವ ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬೇರೆ ಕಕ್ಷೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಬೆರೆಸಬಹುದು.
ಘನವಸ್ತುಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಅಯಾನುಗಳು ತಟಸ್ಥ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ತಟಸ್ಥ ಕಣಗಳು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ತಟಸ್ಥ HOH ಅಣುಗಳಾಗಿವೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮಿಶ್ರ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎತ್ತರದ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ತಟಸ್ಥ ಕಕ್ಷೆಯ ಹತ್ತಿರ ಇರಬಹುದು.
ಪರಮಾಣುಗಳು, ಹಾಗೆಯೇ ಅವುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳು, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ವಿಭಿನ್ನ ಆಕಾರಗಳಲ್ಲಿರಬಹುದು. ಇಂಗಾಲದಂತಹ ಘನ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳು ತಮ್ಮನ್ನು ಜಾಲರಿ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸುತ್ತವೆ. ಕಡಿಮೆ ಘನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಆಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಇದರರ್ಥ ವಸ್ತುವು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಾಮೂಹಿಕ ನಡವಳಿಕೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಅದರ “ಸ್ಥಿರತೆ” ಆಗಿದೆ.
ವಸ್ತುವು ಯಾವುದೇ ಬಾಹ್ಯ ಏರಿಳಿತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಪರಮಾಣು ತೂಕದ ವಿತರಣೆಯು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಗೋಳವಾಗಿದೆ. ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಆಂತರಿಕ ಏರಿಳಿತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಶಾಖ ಅಥವಾ ಘರ್ಷಣೆಯಂತಹ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಅಥವಾ ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಪರಮಾಣು ತೂಕದ ವಿತರಣೆಯು ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಅನಿಲಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವಗಳಿಗೆ ಅದೇ ಸತ್ಯ. ಅನಿಲ ಅಥವಾ ದ್ರವವು ಅನಿಲ ಅಥವಾ ದ್ರವವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅದರ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಬಗ್ಗೆಯೂ ಇದು ನಿಜ.
ಸ್ಫಟಿಕವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಏರಿಳಿತಗಳಿಲ್ಲದ ವಸ್ತುವಿನ ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಘನಾಕೃತಿಯ ಸ್ಫಟಿಕವು ಒತ್ತಡ ಅಥವಾ ತಾಪಮಾನವು ಎಷ್ಟು ಬದಲಾದರೂ ಅದರ ಆಕಾರದಿಂದ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ನೀರು, ವಜ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಂತಹ ಘನವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಇದು ನಿಜವಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಘನವಸ್ತುಗಳು ಅವುಗಳ ಬಾಹ್ಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ನೀರು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಗಾಳಿಯಿಂದ ಸುತ್ತುವರಿದಿದ್ದರೂ ಸಹ ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಗೋಳಾಕಾರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.
ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಎರಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿವೆ – ಘನ-ದೇಹ ಮತ್ತು ದ್ರವ-ಸ್ಥಿತಿ. ಘನರೂಪದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಘನವಸ್ತುಗಳು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ದ್ರವಗಳು ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ದ್ರಾವಕವು ಅವುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಘನ-ದೇಹ ಅಥವಾ ದ್ರವ-ದೇಹವಾಗಿರಬಹುದು, ಆದರೆ ಎಲ್ಲಾ ದ್ರವಗಳು ಘನ ಮತ್ತು ದ್ರವಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ವಲಯದಲ್ಲಿವೆ. ಒಂದು ದ್ರವ ಅಣುವನ್ನು ದ್ರಾವಕದಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿದಾಗ, ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು “ಮೊನೊಮರ್” ಅಥವಾ “ಶುದ್ಧತೆ” ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಘನವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವಗಳು ಮಿಶ್ರಣವಾದಾಗ, ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಘನವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವಗಳ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ, ಕೆಲವು ಅಣುಗಳು ಅವುಗಳ ಮೂಲ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಇತರವು ಇತರ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಅಣುಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಈ ಅಣುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಮಿಶ್ರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿದೆ. ಒಂದು ವಿಧದ ಅಣುಗಳು ಇನ್ನೊಂದರೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆತರೆ, ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಸಂಬಂಧಿತ ಸ್ಥಾನವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಟ್ಟು ಅಣುವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು, ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಘನವಸ್ತುಗಳು, ಆಮ್ಲಜನಕ, ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳು, ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್, ಸಾರಜನಕ, ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ನೀರು ಸೇರಿವೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಒಂಬತ್ತು ವರೆಗೆ ಇರಬಹುದು, ಆದರೆ ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾದ ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಂಧಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳು ಮತ್ತು ಬೆಳಕು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಶಕ್ತಿಯು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧವು ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಯುಕ್ತಕ್ಕೆ ಅದರ ಪರಮಾಣು ಅಥವಾ ಉಪಪರಮಾಣು ರಚನೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ, ನಾವು ವಾಸಿಸುವ ಪ್ರಪಂಚವು ವಿವಿಧ ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಗಳ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಅವುಗಳ ಪರಮಾಣು ಅಥವಾ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.