Osnove splošno izobraževanje

linija UMK A. V. Periškina. Fizika (7-9)

Uvod: agregatno stanje

Skrivnostno svet okoli nas nikoli ne neha presenečati. Ledena kocka, ki jo vržemo v kozarec in pustimo na sobni temperaturi, se bo v nekaj minutah spremenila v tekočino, in če to tekočino pustite na okenski polici dlje časa, bo popolnoma izhlapela. To je najenostavnejši način za opazovanje prehodov iz enega agregatnega stanja v drugo.

Fizično stanje - stanju katere koli snovi, ki ima določene lastnosti : sposobnost ohranjanja oblike in volumna, imeti red na dolge ali kratke razdalje in drugo. Pri menjavi stanje snovi Spremenijo se fizikalne lastnosti, pa tudi gostota, entropija in prosta energija.

Kako in zakaj pride do teh osupljivih preobrazb? Da bi to razumeli, si zapomnite to vse okoli je sestavljeno iz. Atomi in molekule različnih snovi medsebojno delujejo, vez med njimi pa določa kakšno je agregatno stanje snovi?.

Obstajajo štiri vrste agregatnih snovi:

plinasto

Zdi se, da nam kemija v teh neverjetnih preobrazbah razkriva svoje skrivnosti. Vendar to ne drži. Prehod iz enega agregatnega stanja v drugo, pa tudi difuzija, se štejeta za fizikalne pojave, saj pri teh transformacijah ne pride do sprememb v molekulah snovi in ​​se ohrani njihova kemična sestava.

Plinasto stanje

Vklopljeno molekularni ravni plin je sestavljen iz kaotično gibajočih se molekul, ki trčijo v stene posode in med seboj, ki praktično ne delujejo med seboj. Ker molekule plina med seboj niso povezane, plin zapolni celotno prostornino, ki mu je namenjena, medsebojno deluje in spreminja smer le ob udarcu druga ob drugo.

Na žalost je nemogoče videti molekule plina s prostim očesom ali celo s svetlobnim mikroskopom. Vendar se lahko dotaknete plina. Seveda, če le poskušate ujeti molekule plina, ki letijo naokoli v vaši dlani, potem vam ne bo uspelo. Verjetno pa je že vsakdo videl (ali naredil sam), kako je nekdo v avtomobilsko ali kolesarsko gumo načrpal zrak in ta je iz mehke in zgubane postala napihnjena in elastična. In navidezno "breztežnost" plinov bo ovrgla izkušnja, opisana na strani 39 učbenika "Kemija 7. razred", ki ga je uredil O.S. Gabrielyan.

To se zgodi zato, ker v zaprto omejeno prostornino pnevmatike vstopi veliko število molekul, ki se stisnejo in začnejo pogosteje udarjati druga ob drugo in v stene pnevmatike, posledično pa se skupni udar milijonov molekul na stene pnevmatike poveča. dojemamo kot pritisk.

Če pa plin zasede celotno prostornino, ki mu je na voljo, Zakaj potem ne odleti v vesolje in se razširi po vesolju ter zapolni medzvezdni prostor? Torej, ali nekaj še vedno zadržuje in omejuje pline v atmosferi planeta?

Povsem prav. In to je - gravitacija. Da bi se molekule odtrgale od planeta in odletele, morajo doseči hitrost, ki je večja od ubežne hitrosti ali ubežne hitrosti, velika večina molekul pa se giblje veliko počasneje.

Potem se pojavi naslednje vprašanje: Zakaj molekule plina ne padejo na tla, ampak še naprej letijo? Izkazalo se je, zahvaljujoč sončna energija molekule zraka imajo precejšnjo zalogo kinetične energije, ki jim omogoča, da se premikajo proti gravitacijskim silam.

Zbirka vsebuje vprašanja in naloge različnih vrst: računske, kvalitativne in grafične; tehnične, praktične in zgodovinske narave. Naloge so razdeljene po temah v skladu s strukturo učbenika »Fizika. 9. razred« A. V. Peryshkina, E. M. Gutnik in omogočiti izvajanje zahtev, ki jih določa Zvezni državni izobraževalni standard za metapredmetne, predmetne in osebne učne rezultate.

Tekoče stanje

S povečanjem tlaka in/ali znižanjem temperature lahko pline pretvorimo v tekoče stanje. Na začetku 19. stoletja je angleškemu fiziku in kemiku Michaelu Faradayju uspelo pretvoriti klor in ogljikov dioksid, ki jih stiskajo pri zelo nizke temperature. Vendar pa nekateri plini znanstvenikom takrat niso popustili in, kot se je izkazalo, težava ni bila v nezadostnem tlaku, temveč v nezmožnosti znižanja temperature na zahtevani minimum.

Tekočina za razliko od plina zaseda določeno prostornino, vendar ima tudi obliko napolnjene posode pod nivojem površine. Vizualno lahko tekočino predstavljamo kot okrogle kroglice ali žitarice v kozarcu. Molekule tekočine so v tesnem medsebojnem delovanju, vendar se prosto gibljejo druga glede na drugo.

Če na površini ostane kapljica vode, bo čez nekaj časa izginila. Toda spomnimo se, da zaradi zakona o ohranitvi mase-energije nič ne izgine ali izgine brez sledu. Tekočina bo izhlapela, tj. spremeni svoje agregatno stanje v plinasto.

Izhlapevanje - je proces preoblikovanja agregatnega stanja snovi, pri katerem se molekule, katerih kinetična energija presega potencialno energijo medmolekularne interakcije, dvignejo s površine tekočine ali trdne snovi..

Izhlapevanje s površine trdnih snovi se imenuje sublimacija oz sublimacija. večina na preprost način opazujte sublimacijo je uporaba naftalena za boj proti moljem. Če zavohate tekočino ali trdno snov, prihaja do izhlapevanja. Navsezadnje je nos tisto, kar ujame molekule arome snovi.

Tekočine obkrožajo ljudi povsod. Lastnosti tekočin so prav tako znane vsem - viskoznost in fluidnost. Ko govorimo o obliki tekočine, veliko ljudi reče, da tekočina nima določene oblike. A to se dogaja samo na Zemlji. Zaradi sile gravitacije se kapljica vode deformira.

Mnogi pa so videli, kako astronavti v breztežnosti lovijo vodne kroglice različnih velikosti. V odsotnosti gravitacije ima tekočina obliko krogle. In sila površinske napetosti daje tekočini sferično obliko. Milni mehurčki so odličen način, da se seznanite s silo površinske napetosti na Zemlji.

Druga lastnost tekočine je viskoznost. Viskoznost je odvisna od tlaka, kemična sestava in temperaturo. Večina tekočin upošteva Newtonov zakon viskoznosti, ki so ga odkrili v 19. stoletju. Vendar pa obstajajo številne tekočine z visoko viskoznostjo, ki, ko določene pogoje se začnejo obnašati kot trdne snovi in ​​ne upoštevajo Newtonovega zakona viskoznosti. Take raztopine imenujemo nenewtonske tekočine. Najenostavnejši primer nenewtonske tekočine je suspenzija škroba v vodi. Če vplivate nenewtonska tekočina mehanske sile, bo tekočina začela prevzemati lastnosti trdnih snovi in ​​se obnašati kot trdna snov.

Trdno stanje

Če se v tekočini, za razliko od plina, molekule ne gibljejo več kaotično, ampak okoli določenih središč, potem v trdnem agregatnem stanju atomi in molekule imajo jasno strukturo in izgledajo kot vojaki na paradi. In zahvaljujoč kristalni mreži trdne snovi zasedajo določeno prostornino in imajo stalno obliko.

Pod določenimi pogoji se lahko snovi v agregatnem stanju tekočine spremenijo v trdne snovi, trdne snovi pa se, nasprotno, pri segrevanju stopijo in spremenijo v tekočino.

To se zgodi zato, ker se pri segrevanju notranja energija poveča, zato se molekule začnejo premikati hitreje in ko je dosežena temperatura taljenja, se kristalna mreža začne sesedati in spremeni se agregatno stanje snovi. Za večino kristalnih teles se prostornina poveča s taljenjem, vendar obstajajo izjeme, na primer led in lito železo.

Glede na vrsto delcev, ki tvorijo kristalno mrežo trdne snovi, se razlikuje naslednja struktura:

molekularni,

kovina.

Za nekatere snovi sprememba agregatnih stanj se zgodi enostavno, kot npr. pri drugih snoveh so potrebni posebni pogoji (tlak, temperatura). Toda v sodobni fiziki znanstveniki identificirajo drugo neodvisno stanje snovi - plazmo.

Plazma - ioniziran plin z enako gostoto pozitivnih in negativnih nabojev. V živi naravi se plazma pojavi na soncu ali ob blisku strele. Med plazmo sodi tudi severni sij in celo znani ogenj, ki nas greje s svojo toploto med izletom v naravo.

Umetno ustvarjena plazma doda svetlost vsakemu mestu. Neonske luči so samo nizkotemperaturna plazma v steklenih ceveh. Naše običajne fluorescenčne sijalke so prav tako napolnjene s plazmo.

Plazmo delimo na nizkotemperaturno - s stopnjo ionizacije približno 1% in temperaturo do 100 tisoč stopinj, in visokotemperaturno - ionizacija približno 100% in temperaturo 100 milijonov stopinj (to je ravno stanje v kateri se plazma nahaja v zvezdah).

Nizkotemperaturna plazma v naših običajnih fluorescentnih sijalkah se pogosto uporablja v vsakdanjem življenju.

Pri reakcijah se uporablja visokotemperaturna plazma termonuklearna fuzija in znanstveniki niso izgubili upanja, da bi jo uporabili kot nadomestilo za atomsko energijo, vendar je nadzor nad temi reakcijami zelo težaven. In nenadzorovana termonuklearna reakcija se je izkazala za orožje ogromne moči, ko je ZSSR 12. avgusta 1953 preizkusila termonuklearno bombo.

Nakup

Za preverjanje razumevanja snovi vam ponujamo kratek test.

1. Kaj ne velja za agregatna stanja:

tekočina

svetloba +

2. Viskoznost newtonskih tekočin je enaka:

Boyle-Mariottov zakon

Arhimedov zakon

Newtonov zakon viskoznosti +

3. Zakaj zemeljska atmosfera ne uide v vesolje:

ker molekule plina ne morejo doseči ubežne hitrosti

ker na molekule plina deluje gravitacijska sila +

oba odgovora sta pravilna

4. Kaj ne velja za amorfne snovi:

• pečatni vosek

• železo +

5. Pri ohlajanju se prostornina poveča na:

• led +

#ADVERTISING_INSERT#

OPREDELITEV

Snov- je zbirka velika količina delci (atomi, molekule ali ioni).

Snovi imajo kompleksno zgradbo. Delci v snovi medsebojno delujejo. Narava interakcije delcev v snovi določa njeno agregatno stanje.

Vrste agregatnih stanj

Ločimo naslednja agregatna stanja: trdno, tekoče, plinasto, plazma.

V trdnem stanju so delci običajno združeni v pravilno geometrijsko strukturo. Vezna energija delcev je večja od energije njihovih toplotnih nihanj.

Če se telesna temperatura poveča, se poveča energija toplotnih nihanj delcev. Pri določeni temperaturi postane energija toplotnih nihanj večja od energije vezi. Pri tej temperaturi se vezi med delci prekinejo in ponovno tvorijo. V tem primeru delci opravljajo različne vrste gibanja (nihanja, vrtenja, medsebojna gibanja itd.). Hkrati pa so še vedno v stiku med seboj. Porušena je pravilna geometrijska struktura. Snov je v tekočem stanju.

Z nadaljnjim naraščanjem temperature se toplotna nihanja stopnjujejo, vezi med delci postanejo še šibkejše in jih praktično ni. Snov je v plinastem stanju. Najenostavnejši model snovi je idealni plin, pri katerem se domneva, da se delci prosto gibljejo v kateri koli smeri, medsebojno delujejo le v trenutku trka in so zakoni elastičnega udarca izpolnjeni.

Sklepamo lahko, da z naraščanjem temperature snov prehaja iz urejene strukture v neurejeno stanje.

Plazma je plinasta snov, sestavljena iz mešanice nevtralnih delcev, ionov in elektronov.

Temperatura in tlak v različnih agregatnih stanjih

Različna agregacijska stanja snovi določata temperatura in tlak. Nizek tlak in visoka temperatura ustrezata plinom. Pri nizkih temperaturah je snov običajno v trdnem stanju. Vmesne temperature se nanašajo na snovi v tekočem stanju. Za karakterizacijo agregatnih stanj snovi se pogosto uporablja fazni diagram. To je diagram, ki prikazuje odvisnost agregatnega stanja od tlaka in temperature.

Glavna značilnost plinov je njihova sposobnost raztezanja in stisljivosti. Plini nimajo oblike, imajo obliko posode, v kateri so. Prostornina plina določa prostornino posode. Plini se lahko med seboj mešajo v poljubnih razmerjih.

Tekočine nimajo oblike, imajo pa prostornino. Tekočine se ne stisnejo dobro, le pri visokem tlaku.

Trdne snovi imajo obliko in prostornino. V trdnem stanju so lahko spojine s kovinskimi, ionskimi in kovalentnimi vezmi.

Primeri reševanja problemov

PRIMER 1

telovadba

Narišite fazni diagram za neko abstraktno snov. Pojasnite njegov pomen.

rešitev

Naredimo risbo. Diagram stanja je prikazan na sliki 1. Sestavljen je iz treh območij, ki ustrezajo kristalnemu (trdnemu) stanju snovi, tekočemu in plinastemu stanju. Ta območja so ločena s krivuljami, ki označujejo meje medsebojno inverznih procesov: 01 - taljenje - kristalizacija; 02 - vrenje - kondenzacija; 03 - sublimacija - desublimacija. Presek vseh krivulj (O) je trojna točka. Na tej točki lahko snov obstaja v treh agregatnih stanjih. Če je temperatura snovi nad kritično temperaturo (točka 2), potem je kinetična energija delcev večja od potencialne energije njihove interakcije; pri takšnih temperaturah snov postane plin pri katerem koli tlaku. Od fazni diagram razvidno je, da če je tlak večji od, se z naraščajočo temperaturo trdna snov tali. Po taljenju naraščajoči tlak povzroči zvišanje vrelišča. Če je tlak nižji od, potem zvišanje temperature trdne snovi povzroči njen neposredni prehod v plinasto stanje(sublimacija) (točka G).

PRIMER 2

telovadba

Pojasnite, po čem se eno agregatno stanje razlikuje od drugega?

rešitev

V različnih agregatnih stanjih so atomi (molekule) različno razporejeni. Tako so atomi (molekule ali ioni) kristalnih mrež razporejeni na urejen način in lahko izvajajo majhne vibracije okoli ravnotežnih položajev. Molekule plinov so v neurejenem stanju in se lahko premikajo na znatne razdalje. Poleg tega je notranja energija snovi v različnih agregatnih stanjih (za enake mase snovi) pri različnih temperaturah različna. Procese prehoda iz enega agregatnega stanja v drugo spremlja sprememba notranje energije. Prehod: trdno - tekoče - plin, pomeni povečanje notranje energije, saj pride do povečanja kinetične energije gibanja molekul.

V tem razdelku si bomo ogledali agregatna stanja, v katerem prebiva snov, ki nas obdaja, in sile interakcije med delci snovi, ki so lastne vsakemu od agregatnih stanj.

1. Stanje trdne snovi,

2. Tekoče stanje in

3. Plinasto stanje.

Pogosto se razlikuje četrto agregatno stanje - plazma.

Včasih se stanje plazme obravnava kot vrsta plinastega stanja.

Plazma - delno ali popolnoma ioniziran plin, ki se najpogosteje pojavlja pri visokih temperaturah.

Plazma je najpogostejše stanje snovi v vesolju, saj je v tem stanju snov zvezd.

Za vsakogar agregatno stanje značilnost narave interakcije med delci snovi, ki vpliva na njene fizikalne in kemijske lastnosti.

Vsaka snov lahko obstaja v različnih agregatnih stanjih. Pri dovolj nizkih temperaturah so vse snovi v trdno stanje . Ko pa se segrejejo, postanejo tekočine, potem plini. Z nadaljnjim segrevanjem postanejo ionizirani (atomi izgubijo nekaj svojih elektronov) in preidejo v stanje.

plazma

Plinasto stanje Plin Χάος (iz nizozemskega plina, sega v staro grščino.

), za katerega so značilne zelo šibke vezi med njegovimi sestavnimi delci. Molekule ali atomi, ki tvorijo plin, se gibljejo kaotično in se večino časa nahajajo na velikih (v primerjavi s svojo velikostjo) razdaljah drug od drugega. Kot rezultat.

interakcijske sile med delci plina so zanemarljive Glavna značilnost plina je, da zapolni ves razpoložljivi prostor, ne da bi oblikoval površino. Plini se vedno mešajo.

Plin je izotropna snov , to pomeni, da njegove lastnosti niso odvisne od smeri. enako na vseh točkah plina. V polju gravitacijskih sil gostota in tlak nista na vsaki točki enaka, z višino se zmanjšujeta. V skladu s tem postane mešanica plinov v polju gravitacije nehomogena. Težki plini ponavadi se usedejo nižje in več pljuča

- vstati. Plin ima visoko stisljivost

- z naraščanjem tlaka se povečuje njegova gostota. Ko se temperatura dvigne, se razširijo. Pri stiskanju se plin lahko spremeni v tekočino , vendar do kondenzacije ne pride pri kateri koli temperaturi, ampak pri temperaturi pod kritično. Kritična temperatura je značilnost določenega plina in je odvisna od interakcijskih sil med njegovimi molekulami. Na primer plin helij se lahko utekočini le pri temperaturi pod.

4,2 K sublimacija.

Obstajajo plini, ki se ob ohlajanju spremenijo v trdno snov, mimo tekoče faze. Pretvorbo tekočine v plin imenujemo izhlapevanje, neposredno pretvorbo trdne snovi v plin pa imenujemo

Stanje trdne snovi Trdna v primerjavi z drugimi agregatnimi stanji.

značilna stabilnost oblike Razlikovati kristalni in.

amorfne trdne snovi

Kristalno agregatno stanje Stabilnost oblike trdnih teles je posledica dejstva, da ima večina tistih v trdnem stanju.

kristalna struktura

V tem primeru so razdalje med delci snovi majhne, ​​interakcijske sile med njimi pa velike, kar določa stabilnost oblike.

Kristalno strukturo mnogih trdnih snovi je enostavno preveriti tako, da razcepimo kos snovi in ​​pregledamo nastali zlom. Običajno so na prelomu (na primer v sladkorju, žveplu, kovinah itd.) Jasno vidni majhni kristalni robovi, ki se nahajajo pod različnimi koti in se svetijo zaradi različnega odboja svetlobe. V primerih, ko so kristali zelo majhni,

kristalna struktura

snovi lahko identificiramo z mikroskopom. Kristalne oblike Vsaka snov tvori

kristali

1. popolnoma določeno obliko. Raznolikost kristalnih oblik je mogoče zmanjšati na sedem skupin:

2.Triklinika(paralelepiped),

3. Monoklinika ((prizma s paralelogramom na dnu),),

4. Rombični kvader

5. Tetragonalna,

6. (pravokotni paralelepiped s kvadratom na dnu), Trigonalno
Šesterokotna

7. (prizma s pravilno sredinsko osnovošesterokotnik),

Kubični (kocka). Mnoge snovi, zlasti železo, baker, diamant, natrijev klorid, kristalizirajo v kubični sistem.

. Najenostavnejše oblike tega sistema so. Glavne oblike tega sistema so šesterokotne prizme in bipiramide.

Naravni kristali, pa tudi kristali, pridobljeni umetno, le redko povsem ustrezajo teoretičnim oblikam.

Običajno, ko se staljena snov strdi, se kristali zrastejo in zato oblika vsakega od njih ni povsem pravilna.

Vendar, ne glede na to, kako neenakomerno se kristal razvija, ne glede na to, kako popačena je njegova oblika, ostanejo koti, pod katerimi se stikata kristalni ploskvi iste snovi, stalni.

Anizotropija Značilnosti kristalnih teles niso omejene na obliko kristalov. Čeprav je snov v kristalu popolnoma homogena, številne njene fizikalne lastnosti – trdnost, toplotna prevodnost, odnos do svetlobe itd. – niso vedno enake različne smeri znotraj kristala. Ta pomembna lastnost kristalnih snovi se imenuje.

anizotropija

Notranja struktura kristalov. Kristalne mreže. Zunanja oblika

Oblika kristala odraža njegovo notranjo strukturo in je določena s pravilno razporeditvijo delcev, ki sestavljajo kristal – molekul, atomov ali ionov. To ureditev lahko predstavimo kot kristalna mreža – prostorski okvir, ki ga tvorijo sekajoče se ravne črte. Na presečiščih črt - vozlišča mreže

– središča delcev ležijo. Glede na naravo delcev, ki se nahajajo na vozliščih kristalne mreže, in od tega, katere interakcijske sile med njimi prevladujejo v danem kristalu, ločimo naslednje vrste::

kristalne mreže,

1. molekularni,

2. atomsko in

3. ionski.

4. kovina Molekularne in atomske rešetke so lastne snovem z kovalentna vez

, ionsko - ionske spojine, kovina - kovine in njihove zlitine.

Atomske kristalne mreže Atomi se nahajajo na mestih atomskih mrež . Med seboj so povezani.

kovalentna vez Snovi z atomsko mrežo je relativno malo. Pripadajo diamant, silicij nekateri pa ne.

organske spojine Za te snovi je značilna visoka trdota, so ognjevzdržne in netopne v skoraj vseh topilih..

Te lastnosti so razložene z njihovo močjo

kovalentna vez Atomi se nahajajo na mestih atomskih mrež Molekularne kristalne mreže.

Molekule se nahajajo na vozliščih molekulskih mrež medmolekulske sile Obstaja veliko snovi z molekularno mrežo. Pripadajo nekovine, z izjemo ogljika in silicija, vsi organske spojine.

z neionsko vezjo in številne anorganske spojine kovalentna vez, zato imajo molekularni kristali nizko trdoto, so taljivi in ​​hlapljivi.

Ionske kristalne mreže

Pozitivno in negativno nabiti ioni se izmenjujejo na mestih ionskih mrež.. Med seboj so povezani s silami.

elektrostatična privlačnost Spojine z ionskimi vezmi, ki tvorijo ionske mreže, vključujejo.

večina soli in nekaj oksidov Po moči ionske mreže

slabši od atomskih, vendar višji od molekularnih. Ionske spojine imajo relativno visoke temperature

taljenje. Njihova volatilnost v večini primerov ni velika.

Kovinske kristalne rešetke

Na vozliščih kovinskih mrež so kovinski atomi, med katerimi se prosto gibljejo elektroni, ki so skupni tem atomom.

Prisotnost prostih elektronov v kristalnih mrežah kovin lahko pojasni njihove številne lastnosti: plastičnost, kovnost, kovinski lesk, visoko električno in toplotno prevodnost. . Med seboj so povezani V kristalih so snovi, pri katerih igrata pomembno vlogo dve vrsti interakcij med delci. Torej so v grafitu ogljikovi atomi med seboj povezani v istih smereh, v drugih pa – kovina. Zato lahko grafitno mrežo obravnavamo kot.

atomsko , in kako kovina V mnogih anorganske spojine , na primer v BeO, ZnS, CuCl , je povezava med delci, ki se nahajajo na vozliščih rešetke, delna ionski , in delno kristalni kovalentna.

. Zato lahko rešetke takšnih spojin štejemo za vmesne

ionski atomsko

Amorfno stanje snovi

Lastnosti amorfne snovi.

Med trdnimi snovmi so takšne, v prelomu katerih ni mogoče zaznati nobenih znakov kristalov. Na primer, če razcepite kos navadnega stekla, bo njegov zlom gladek in za razliko od zlomov kristalov ni omejen z ravnimi, temveč z ovalnimi površinami. kristalni Podobno sliko opazimo pri cepljenju kosov smole, lepila in nekaterih drugih snovi. To stanje snovi se imenuje amorfen

Razlika med kristalni amorfen telesa se še posebej ostro kaže v njihovem odnosu do ogrevanja..

Zaradi pomanjkanja določenega tališča imajo amorfna telesa drugačno sposobnost: veliko jih je tekočih kot tekočine, tj. pod dolgotrajnim delovanjem razmeroma majhnih sil postopoma spreminjajo svojo obliko. Na primer, kos smole, ki ga položimo na ravno površino v topli sobi, se več tednov širi in dobi obliko diska.

Zgradba amorfnih snovi

Med trdnimi snovmi so takšne, v prelomu katerih ni mogoče zaznati nobenih znakov kristalov. kristalni in amorfni agregatno stanje je naslednje.

Urejena razporeditev delcev v kristalu, ki se odbija od enotske celice, se ohrani na velikih površinah kristalov in v primeru dobro oblikovanih kristalov - v celoti.

V amorfnih telesih opazimo le red v razporeditvi delcev na zelo majhnih območjih.

Poleg tega je v številnih amorfnih telesih tudi ta lokalna urejenost le približna.

• To razliko lahko na kratko opišemo takole:,
• za kristalno strukturo je značilna daljnosežna urejenost.

struktura amorfnih teles – blizu

Primeri amorfnih snovi. Stabilne amorfne snovi vključujejo steklo (umetne in vulkanske), naravne in umetne smole, lepila, parafin, vosek

itd.

Prehod iz amorfnega v kristalno stanje. Nekatere snovi so lahko v kristalnem in amorfnem stanju. Silicijev dioksid SiO 2 najdemo v naravi v obliki dobro oblikovanih kristali kremena , kot tudi v amorfnem stanju ().

mineralni kremen Ob istem času kristalno stanje je vedno bolj stabilno

. Zato je spontani prehod iz kristalne snovi v amorfno nemogoč, vendar je obratna transformacija - spontani prehod iz amorfnega v kristalno stanje - možna in včasih opažena. Primer takšne preobrazbe je

devitrifikacija– spontana kristalizacija stekla pri povišanih temperaturah, ki jo spremlja njegovo uničenje.

Amorfno stanje Številne snovi dobimo pri visoki hitrosti strjevanja (ohlajanja) tekoče taline. V kovinah in zlitinah

amorfno stanje (nastane praviloma, če se talina ohladi v času reda frakcij do deset milisekund. Za steklo zadostuje precej nižja stopnja hlajenja. Kvarc ali globokih plasti vulkanov, ima grobo kristalno strukturo, za razliko od vulkanskega stekla, zamrznjenega na površini in zato amorfnega.

Tekočine

Tekočina je vmesno stanje med trdno snovjo in plinom.

Tekoče stanje je vmesno mesto med plinastim in kristalnim. Po nekaterih lastnostih tekočine so blizu plini, po mnenju drugih – do trdne snovi.

Najprej približa tekočine plinom, izotropija kristalni pretočnost. Slednji določa sposobnost tekočine, da zlahka spremeni svojo obliko.

Vendar visoka gostota kristalni nizka stisljivost tekočine jih približa trdne snovi.

Sposobnost tekočin, da zlahka spremenijo svojo obliko, kaže na odsotnost močnih sil medmolekularne interakcije v njih.

Hkrati nizka stisljivost tekočin, ki določa sposobnost vzdrževanja konstantne prostornine pri dani temperaturi, kaže na prisotnost, čeprav ne togih, a še vedno pomembnih interakcijskih sil med delci.

Razmerje med potencialno in kinetično energijo.

Za vsako agregatno stanje je značilno lastno razmerje med potencialno in kinetično energijo delcev snovi.

V trdnih snoveh je povprečna potencialna energija delcev večja od njihove povprečne kinetične energije. Zato v trdnih snoveh delci zasedajo določene položaje drug glede na drugega in le nihajo glede na te položaje.

Pri plinih je energijsko razmerje obrnjeno, zaradi česar so molekule plina vedno v kaotičnem gibanju in kohezijskih sil med molekulami praktično ni, tako da plin vedno zasede celotno prostornino, ki mu je namenjena.

Pri tekočinah sta kinetična in potencialna energija delcev približno enaki, tj. delci so med seboj povezani, vendar ne togo. Zato so tekočine tekoče, vendar imajo pri dani temperaturi konstanten volumen.

Strukture tekočin in amorfnih teles so podobne.

Kot rezultat uporabe metod za tekočine strukturna analiza je bilo ugotovljeno, da glede na strukturo tekočine so kot amorfna telesa. V večini tekočin je zapri naročilo

– število najbližjih sosedov vsake molekule in njihovi relativni položaji so približno enaki v celotnem volumnu tekočine.

Stopnja urejenosti delcev v različnih tekočinah je različna. Poleg tega se spreminja s temperaturnimi spremembami.

Pri nizkih temperaturah, ki rahlo presegajo tališče določene snovi, je stopnja urejenosti v razporeditvi delcev določene tekočine visoka. S segrevanjem postajajo lastnosti tekočine vse bolj podobne lastnostim plina..

Ko je dosežena kritična temperatura, razlika med tekočino in plinom izgine. Zaradi podobnosti v notranja struktura

tekočine in amorfna telesa, slednje pogosto obravnavamo kot tekočine z zelo visoko viskoznostjo, trdne snovi pa samo snovi v kristalnem stanju. Primerjanje amorfna telesa

tekočine, vendar je treba zapomniti, da imajo delci v amorfnih telesih, za razliko od navadnih tekočin, nepomembno mobilnost - enako kot v kristalih.

Uvod

1. Agregatno stanje snovi je plin

2. Agregatno stanje snovi je tekoče

3. Agregatno stanje – trdno

4. Četrto agregatno stanje je plazma

Zaključek

tekočine, vendar je treba zapomniti, da imajo delci v amorfnih telesih, za razliko od navadnih tekočin, nepomembno mobilnost - enako kot v kristalih.

Seznam uporabljene literature

Kot veste, lahko številne snovi v naravi obstajajo v treh stanjih: trdnem, tekočem in plinastem.

Interakcija med delci snovi je najbolj izrazita v trdnem stanju. Razdalja med molekulami je približno enaka njihovim lastnim velikostim. To vodi do dovolj močne interakcije, ki delcem praktično onemogoči gibanje: nihajo okoli določenega ravnotežnega položaja. Ohranjajo obliko in volumen.

Lastnosti tekočin pojasnjujemo tudi z njihovo zgradbo. Delci snovi v tekočinah medsebojno delujejo manj intenzivno kot v trdnih snoveh, zato lahko nenadoma spremenijo svoje mesto - tekočine ne obdržijo svoje oblike - so tekoče.

Plin je skupek molekul, ki se naključno premikajo v vse smeri neodvisno druga od druge. Plini nimajo lastne oblike, zasedajo celotno prostornino, ki jim je na voljo, in se zlahka stisnejo.

Obstaja še eno agregatno stanje - plazma.

Namen tega dela je obravnavati obstoječa agregatna stanja snovi, ugotoviti vse njihove prednosti in slabosti.

Za to je potrebno izvesti in upoštevati naslednja agregatna stanja:

2. tekočine

3.trdne snovi

Obstajajo plini, ki se ob ohlajanju spremenijo v trdno snov, mimo tekoče faze. Pretvorbo tekočine v plin imenujemo izhlapevanje, neposredno pretvorbo trdne snovi v plin pa imenujemo, 3. Agregatno stanje – trdno eno od štirih agregatnih stanj snovi, ki se razlikuje od drugih agregacijskih stanj(tekočine, plini, plazma

) stabilnost oblike in narave toplotnega gibanja atomov, ki izvajajo majhne vibracije okoli ravnotežnih položajev. Poleg kristalnega stanja prsnega koša obstaja amorfno stanje, vključno s steklastim stanjem. Za kristale je značilen daljnosežni red v razporeditvi atomov. V amorfnih telesih ni dolgega reda.	Država
Lastnosti	1. Sposobnost prevzeti prostornino in obliko posode. 2. Stisljivost. 3. Hitra difuzija (kaotično gibanje molekul). 4. E kinetični.
	> E potencial 1. Sposobnost prevzeti obliko tistega dela posode, ki ga zaseda snov. 2. Nezmožnost razširitve, da bi napolnila posodo. 3. Nizka stisljivost. 4. Počasna difuzija. 5. Pretočnost.
	6. E kinetični. = E potencial 1. Sposobnost ohranjanja značilne oblike in volumna. 2. Nizka stisljivost (pod pritiskom). 3. Zelo počasna difuzija zaradi oscilatorna gibanja delci.< Е потенц.

4. Brez prometa.

5. E kinetični. Agregatno stanje snovi določajo sile, ki delujejo med molekulami, razdalja med delci in narava njihovega gibanja. IN težko stanju, delci zavzamejo določen položaj drug glede na drugega. Ima nizko stisljivost in mehansko trdnost, saj molekule nimajo svobode gibanja, ampak le vibracije. Imenujemo molekule, atome ali ione, ki tvorijo trdno snov strukturne enote. Trdne snovi delimo na ).

amorfne in kristalne

(Tabela 27

Tabela 33	Primerjalne lastnosti amorfnih in kristaliničnih snovi
Snov	Značilno Amorfen 1. Kratkoročni vrstni red razporeditve delcev. 2. Izotropnost fizikalnih lastnosti. 4. Počasna difuzija. 3. Ni specifičnega tališča. 4. Termodinamična nestabilnost (velika rezerva notranje energije). Primeri: jantar, steklo,
organski polimeri	itd. Kristalni 1. Daljnji red razporeditve delcev. 2. Anizotropija fizikalnih lastnosti. 3. Specifično tališče. 4. Termodinamična stabilnost (majhna zaloga notranje energije).

5. Obstajajo elementi simetrije. . Primeri: kovine, zlitine, trdne soli, ogljik (diamant, grafit) itd. Kristalne snovi se talijo pri strogo določeni temperaturi (Tm), amorfne snovi nimajo jasno določenega tališča; pri segrevanju se zmehčajo (za kar je značilen interval mehčanja) in preidejo v tekoče ali viskozno stanje. Za notranjo strukturo amorfnih snovi je značilna naključna razporeditev molekul Kristalno stanje snovi predpostavlja pravilno razporeditev delcev v prostoru, ki sestavljajo kristal, in nastanek)kristalni (prostorsko rešetke. Glavna značilnost kristalnih teles je njihova anizotropija, medtem ko amorfna telesa izotropno .

TrdnaKristalne oblike- tridimenzionalne tvorbe, za katere je značilna stroga ponovljivost istega strukturnega elementa (enotne celice) v vseh smereh. Enotna celica- predstavlja najmanjšo prostornino kristala v obliki paralelepipeda, ki se v kristalu ponavlja neskončno velikokrat.

Osnovni parametri kristalna mreža :

Energija kristalne mreže (E kr. , kJ/mol) – To je energija, ki se sprosti pri nastajanju 1 mola kristala iz mikrodelcev (atomov, molekul, ionov), ki so v plinastem stanju in so med seboj ločeni na razdalji, ki onemogoča njihovo interakcijo.

Konstanta mreže ( d , [ A 0 ]) – najmanjša razdalja med središčema dveh delcev v kristalu, povezanih s kemično vezjo.

Koordinacijska številka (c.n.) – število delcev, ki obdajajo osrednji delec v prostoru in so z njim povezani s kemično vezjo.

Točke, v katerih se nahajajo kristalni delci, imenujemo vozlišča kristalne mreže

Kljub raznolikosti kristalnih oblik jih je mogoče razvrstiti. Uvedena je bila sistematizacija kristalnih oblik A.V. Gadolin(1867), temelji na značilnostih njihove simetrije. V skladu z geometrijsko obliko kristalov so možni naslednji sistemi (sistemi): kubični, tetragonalni, ortorombični, monoklinski, triklinski, heksagonalni in romboedrični (slika 18).

Ista snov ima lahko različne kristalne oblike, ki se med seboj razlikujejo notranja struktura, torej glede na fizikalno-kemijske lastnosti. Ta pojav se imenuje polimorfizem . Izomorfizem – dve snovi različne narave tvorita kristale enake strukture. Takšne snovi se lahko zamenjajo v kristalni mreži in tvorijo mešane kristale.

riž. 18. Osnovni kristalni sistemi.

Glede na vrsto delcev, ki se nahajajo na vozliščih kristalne mreže in vrsto vezi med njimi, so kristali štiri vrste: ionske, atomske, molekularne in kovinske(riž . 19).

riž. 19. Vrste kristalov

Značilnosti kristalnih mrež so predstavljene v tabeli. 34.