低分子物质(分子量不大于10 3)一般存在气态、液态和固态三种相态,因而按照不同的温度与压力条件,低分子物质可以处于气态、液态或固态。
物质处于气态时分子的排列是杂乱无序的,分子间的作用力较小,具有各向同性的质。物质处于液态时分子间的作用力较处于气态时大得多,从比较大的范围来看分子间的相互位置是无序的,即“远程无序”;然而由于分子间的作用力使邻近的分子间存在一定的有序排列,称为“近程有序",它也具有各向同性的性质。物质处于固态时每个质点(分子、原子或离子)在空间的排列是十分规则的,具有“远程有序"和“近程有序”,分子间的作用力斗‘分强烈,又称为晶态。它是各向异性的,例如在不同方向有不同的膨胀系数,力学、光学、电学的性质也不同。晶态物质有明显的熔点。物质处于晶态时,组成物质的原子、离子或分子只能在晶格点附近振动而不能移动。只有当温度达熔点以上使这些质点的动能增加时才能移动,此时晶态结构也遭到破坏成为可流动的液体,从晶态到液态伴有热力学函数的突变(飞跃),即具有相变。
有一些低分子物质具有一定的体积与形状,但组成这类固体物质的原子、离子或分子在空间的排列是不规则的,它们属于非晶态,又称为玻璃态,例如普通的无机玻璃、沥青等郡属于非晶态物质。在这类非晶态结构中分子间的距离与晶态中差不多,分子也不像液体那样可以移动,随着温度升高分子动能增加,最后可以流动,但没有明显的熔点,即不存在相变,这类非晶态物质相当于过冷的液体。
在讨论低分子物质的相态时是把整个分子作为一个结构单元来考虑的,即整个分子的运动和它在三维空间的排列决定了它的相态。高分子物质分子是较大,它具有整个大分子链及涟段这两种运动单元,因此高聚物分子的运动形式及空间排列比低分子物质要复杂得多。