Seberapa cepat sih atom bergerak? Dari nol mutlak sampai plasma.
Suhu itu sebenarnya gerakan atom. Pilih unsur, atur suhu dan tekanannya — tiap unsur punya titik leleh dan titik didih sendiri, jadi wujudnya berubah di suhu yang beda-beda.
118 unsur0–15.000 K0,01–200 atm10 wujud zat
COBA INI · SATU KLIK LANGSUNG KE EKSPERIMENNYA
01 · PILIH UNSURMU
Pilih unsurmu
Klik kotaknya di tabel periodik, atau ketik nama / simbol / nomor atom di kolom cari. Semua 118 unsur pakai cara yang sama: titik leleh dan titik didihnya yang nentuin kapan padat, cair, dan gas.
Yang dipilih: Argon (Ar) — No. atom 18 · massa 39.9481 u · noble gas
Ar · Gas
Seret buat muter · Scroll buat zoom · 3D, live
02 · ATUR SUHU & WUJUD
300 K
26,9 °C · 80,3 °F
0 K · nol mutlak84 K · meleleh · 87 K · mendidih10.000 K · plasma · 15.000 K
PadatCairGasPlasma
03 · TEKANAN & GAYA ANTAR ATOM
Tekanan & gaya antar atom
Wujud zat nggak cuma soal suhu. Tekanan itu seberapa keras atomnya ditekan dari luar; gaya antar atom itu seberapa kuat atomnya saling nempel dari dalam. Makin tinggi tekanan, titik didihnya naik (Clausius–Clapeyron). Makin kuat gayanya, titik leleh dan titik didihnya ikut naik. Gaya antar atom aslinya udah bawaan tiap unsur — slider di bawah ini cuma buat coba-coba "gimana kalau gayanya 2× lebih kuat".
0,01 atm0,1 atm1 atm10 atm200 atm
0,5× · lemah1× · normal2× · kuat
Buat Argon (Ar) di 1 atm dan gaya 1.00×: meleleh di 84 K, mendidih di 87 K · perkiraan energi kohesifnya 7.4 kJ/mol (aturan Trouton).
433 m/sKecepatan rata-rata atom (vᵣₘₛ)
0.04 eVEnergi gerak tiap atom
💨 Ngebut, bebas, dan menyebarAtomnya lagi ngapain
84 atomDi kotak 3D · Argon (Ar)
18ArArgon
Argon (Ar) — noble gas
Nomor atom 18 · massa atom 39.9481 u · di 1 atm meleleh di 84 K · mendidih di 87 K. Di tekanan dan gaya antar atom yang kamu atur sekarang: meleleh di 84 K, mendidih di 87 K. Di bawah titik leleh dia padat, di antara titik leleh dan titik didih dia cair, di atas titik didih dia gas.
04 · WUJUDNYA SEKARANG
Di sini atom udah bebas total. Terbang lurus, nabrak dinding, nabrak atom lain, terus ngisi seluruh wadah. Makin panas, makin ngebut terbangnya.
Buat Argon (Ar) di 1 atm, gaya 1.00×: meleleh di 84 K, mendidih di 87 K.
Nggak punya bentuk atau volume tetap
Atomnya tabrakan miliaran kali tiap detik
Kecepatannya naik mengikuti √suhu
Intinya: panas itu gerakan
Suhu itu bukan yang bikin atom bergerak — suhu itu ukuran seberapa cepat atom bergerak rata-rata.
vᵣₘₛ = √(3RT / M) — kalau suhu mutlaknya digandakan, atom jadi sekitar 41% lebih cepat. M itu massa atom unsurnya, jadi atom yang ringan (kayak hidrogen) larinya lebih kencang daripada atom berat (kayak emas) di suhu yang sama. Kasih energi yang cukup, ikatan yang nahan padatan bakal putus (meleleh), terus atom kabur satu sama lain (mendidih), sampai akhirnya elektronnya pun lepas (plasma).
Dinginkan ke arah sebaliknya, gerakannya pelan-pelan hilang: cair → padat → hampir diam di 0 K. Dinginkan lebih jauh lagi, sampai di bawah satu mikro-kelvin, mekanika kuantum yang ambil alih — tapi cuma buat unsur tertentu yang memang bisa: jadilah kondensat Bose–Einstein, dan di dekat 0 K, fermion yang berpasangan bisa jadi kondensat fermionik. Kalau unsurnya nggak bisa, dia tetap padat beku di suhu itu.
Klik kartu wujudnya buat buka atau tutup penjelasannya — kartu wujud yang lagi aktif kebuka otomatis.
Di 0 kelvin (−273,15 °C), atom udah nggak punya energi lagi. Gerakannya hampir berhenti total, sisa getaran kuantum doang yang kecil banget. Nggak ada yang bisa lebih dingin dari ini.
Atomnya kekunci di tempatnya, rapi kayak kisi. Kalau dipanasin, atomnya cuma bisa getar makin kencang di situ-situ aja — nggak bisa kabur dari tetangganya. Nah, getaran inilah yang kita sebut suhu.
Atomnya udah cukup panas buat lepas dari tempatnya, tapi belum cukup buat kabur jauh-jauh. Jadi atomnya bisa ngalir dan saling lewat — makanya cairan bisa ngalir, tapi atomnya tetap nempel satu sama lain.
Di sini atom udah bebas total. Terbang lurus, nabrak dinding, nabrak atom lain, terus ngisi seluruh wadah. Makin panas, makin ngebut terbangnya.
Di atas ~10.000 K, atom bergerak seganas itu sampai tabrakannya ngelepasin elektron dari atom. Sisanya jadi sup inti bermuatan sama elektron bebas yang nyala — kayak yang ada di bintang, petir, sama lampu neon.
Wujud lain yang dikenal fisika — tapi nggak ada di slider ini
Bukan karena ketinggalan — tapi karena wujud-wujud ini nggak bisa dipilih cuma dengan suhu dan tekanan di slider ini. Ini daftar lengkapnya:
— padat yang ngalir tanpa gesekan. Diklaim tahun 2004 di helium padat di bawah 0,2 K (Kim & Chan), tapi tahun 2012 kelompok yang sama mengulang eksperimennya dengan desain yang lebih bersih dan tidak menemukan apa-apa — sinyalnya ternyata efek elastis, bukan supersolid. Supersolid baru benar-benar teramati tahun 2017 di gas atom ultra-dingin, bukan di helium padat. Jadi di situs ini dia nggak jadi wujud yang bisa dipilih.
— di antara padat dan cair: molekulnya sejajar tapi masih bisa ngalir (ini yang dipakai di layar LCD). Tapi ini wujudnya molekul panjang, bukan unsur — nggak ada unsur yang jadi kristal cair, jadi nggak muncul di tabel periodik ini.
— padat yang atomnya acak, bukan kristal rapi. Ini bukan wujud yang muncul di suhu tertentu, tapi hasil dari kecepatan pendinginan: cairan yang didinginkan super cepat sampai atomnya nggak sempat tersusun rapi. Silikon dan beberapa logam bisa jadi kaca, tapi butuh laju pendinginan jutaan derajat per detik.
— di atas ~2 triliun K, proton dan neutronnya sendiri meleleh jadi sup quark dan gluon. Ini wujud sesaat setelah Big Bang, dibuat di RHIC dan LHC dengan menabrakkan inti atom. Slider situs ini mentok di 15.000 K — jauh banget dari 2 triliun K.
— di inti bintang neutron, materi dipadatkan sampai ~10¹⁴ gram per cm³, dan tekanannya bukan dari suhu tapi dari prinsip Pauli. Bukan wujud yang bisa dibuat dengan suhu dan tekanan di laboratorium.
— unsur yang sama bisa punya beberapa bentuk padat: karbon bisa jadi grafit atau berlian (berlian butuh ~12 GPa, sekitar 120.000 atm — jauh di luar slider 200 atm), timah berubah dari timah putih ke timah abu-abu di 13,2 °C, besi berubah fase di 912 °C. Ini fase-fase padat, bukan wujud baru — makanya di situs ini padat tetap satu wujud.