Основне загальна освіта

лінія УМК А. В. Перишкін. Фізика (7-9)

Введення: агрегатний стан речовини

загадковий навколишній світ не перестає дивувати. Кубик льоду, кинутий в стакан і залишений при кімнатній температурі, в лічені хвилини перетвориться в рідину, а якщо залишити цю рідину на підвіконні на більш тривалий час, - і зовсім випарується. Це - найпростіший спосіб спостерігати за переходами одного агрегатного стану речовини в іншу.

Агрегатний стан - стан якого-небудь речовини, що має певні властивості : Здатність зберігати форму і об'єм, мати дальній або ближній порядок і інші. При зміні агрегатного стану речовинивідбувається зміна фізичних властивостей, а також щільності, ентропії і вільної енергії.

Як і чому відбуваються ці дивовижні перетворення? Щоб розібратися в цьому, згадаємо, що все навколо складається з. Атоми і молекули різних речовин взаємодіють один з одним, і саме зв'язок між ними визначає, яке у речовини агрегатний стан.

Виділяють чотири типи агрегатних речовин:

газоподібне,

Здається, що хімія відкриває нам свої таємниці в цих дивовижних перетвореннях. Однак це не так. Перехід з одного агрегатного стану в інше, а також чи дифузія відносяться до фізичних явищ, оскільки в цих перетвореннях не відбувається змін молекул речовини і зберігається їх хімічний склад.

газоподібний стан

На молекулярному рівні газ являє собою хаотично рухаються, зіштовхуються зі стінками посудини і між собою молекули, які один з одним практично не взаємодіють. Оскільки молекули газу між собою не пов'язані, то газ заповнює весь наданий йому об'єм, взаємодіючи і змінюючи напрямок тільки при ударах одна об одну.

На жаль, неозброєним оком і навіть з допомогою світлового мікроскопа побачити молекули газу неможливо. Однак газ можна помацати. Звичайно, якщо ви просто спробуєте ловити молекули газів, що літають навколо, в долоні, то у вас нічого не вийде. Але напевно всі бачили (або робили це самі), як хтось накачував повітрям шину автомобіля або велосипеда, і з м'якою і зморщеною вона ставала накачаної і пружною. А уявну «невагомість» газів спростує досвід, описаний на сторінці 39 підручника «Хімія 7 клас» під редакцією О.С. Габрієляна.

Це відбувається тому, що в замкнутий обмежений обсяг шини потрапляє велика кількість молекул, яким стає тісно, \u200b\u200bі вони починають частіше битися один об одного і об стінки шини, а в результаті сумарний вплив мільйонів молекул на стінки сприймається нами як тиск.

Але якщо газ займає весь наданий йому об'єм, чому тоді він не відлітає в космос і не поширюється по цілому світові, заповнюючи міжзоряний простір? Значить, щось все-таки утримує і обмежує гази атмосферою планети?

Абсолютно вірно. І це - сила земного тяжіння. Для того щоб відірватися від планети і полетіти, молекулам потрібно розвинути швидкість, яка перевищує «швидкість тікання» або другу космічну швидкість, а переважна більшість молекул рухаються значно повільніше.

Тоді виникає наступне питання: чому молекули газів не падають на землю, а продовжують літати? Виявляється, завдяки сонячної енергії молекули повітря мають солідний запас кінетичної енергії, який дозволяє їм рухатися проти сил земного тяжіння.

У збірнику наведені питання і завдання різної спрямованості: розрахункові, якісні та графічні; технічного, практичного та історичного характеру. Завдання розподілені за темами відповідно до структури підручника «Фізика. 9 клас »авторів А. В. Перишкін, Е. М. Гутник та дозволяють реалізувати вимоги, заявлені ФГОС до метапредметний, предметним і особистісним результатами навчання.

рідкий стан

При підвищенні тиску і / або зниженні температури гази можна перевести в рідкий стан. Ще на зорі ХIХ століття англійському фізику і хіміку Майклу Фарадею вдалося перевести в рідкий стан хлор і вуглекислий газ, Стискаючи їх при дуже низьких температурах. Однак деякі з газів не піддалися вченим в той час, і, як виявилося, справа була не в недостатньому тиску, а в нездатності знизити температуру до необхідного мінімуму.

Рідина, на відміну від газу, займає певний обсяг, проте вона також приймає форму заповнюється судини нижче рівня поверхні. Наочно рідина можна уявити як круглі намистини або крупу в банку. Молекули рідини знаходяться в тісній взаємодії один з одним, однак вільно переміщаються відносно один одного.

Якщо на поверхні залишиться крапля води, через якийсь час вона зникне. Але ми ж пам'ятаємо, що завдяки закону збереження маси-енергії, ніщо не пропадає і не зникає безслідно. Рідина випарується, тобто змінить свій агрегатний стан на газоподібне.

випаровування - це процес перетворення агрегатного стану речовини, при якому молекули, чия кінетична енергія перевищує потенційну енергію міжмолекулярної взаємодії, піднімаються з поверхні рідини або твердого тіла.

Випаровування з поверхні твердих тіл називається сублімацією або сублімацією. найбільш простим способом спостерігати сублімацію є використання нафталіну для боротьби з міллю. Якщо ви відчуваєте запах рідини або твердого тіла, значить відбувається випаровування. Адже ніс якраз і вловлює ароматні молекули речовини.

Рідини оточують людину повсюдно. Властивості рідин також знайомі всім - це в'язкість, текучість. Коли заходить розмова про форму рідини, то багато хто говорить, що рідина не має певної форми. Але так відбувається тільки на Землі. Завдяки силі земного тяжіння крапля води деформується.

Однак багато хто бачив як космонавти в умовах невагомості ловлять водяні кульки різного розміру. В умовах відсутності гравітації рідина набуває форми кулі. А забезпечує рідини кулясту форму сила поверхневого натягу. Мильні бульбашки - відмінний спосіб познайомитися з силою поверхневого натягу на Землі.

Ще одна властивість рідини - в'язкість. В'язкість залежить від тиску, хімічного складу і температури. Більшість рідин підкоряються закону в'язкості Ньютона, відкритого в ХIХ столітті. Однак є ряд рідин з високою в'язкістю, які при певних умовах починають вести себе як тверді тіла і не підкоряються закону в'язкості Ньютона. Такі розчини називаються неньютоновскими рідинами. Найпростіший приклад неньютоновской рідини - суспензія крохмалю у воді. Якщо впливати на неньютонівської рідина механічними зусиллями, рідина почне приймати властивості твердих тіл і вести себе як тверде тіло.

тверде стан

Якщо у рідини, на відміну від газу, молекули рухаються вже не хаотично, а навколо певних центрів, то в твердому агрегатному стані речовиниатоми і молекули мають чітку структуру і схожі на побудованих солдат на параді. І завдяки кристалічній решітці тверді речовини займають певний об'єм і мають постійну форму.

При певних умовах речовини, що знаходяться в агрегатному стані рідини, можуть переходити в тверде, а тверді тіла, навпаки, при нагріванні плавитися і переходити в рідкий.

Це відбувається тому, що при нагріванні збільшується внутрішня енергія, відповідно молекули починають рухатися швидше, а при досягненні температури плавлення кристалічна решітка починає руйнуватися і змінюється агрегатний стан речовини. У більшості кристалічних тіл обсяг збільшується при плавленні, але є винятки, наприклад - лід, чавун.

Залежно від виду частинок, що утворюють кристалічну решітку твердого тіла, виділяють наступну структуру:

молекулярну,

металеву.

У одних речовин зміна агрегатних станів відбувається легко, як, наприклад, у води, для інших речовин потрібні особливі умови (тиск, температура). Але в сучасній фізиці вчені виділяють ще одне незалежне стан речовини - плазма.

плазма - іонізований газ з однаковою щільністю як позитивних, так і негативних зарядів. У живій природі плазма є на сонце, або при спалаху блискавки. Північне сяйво і навіть звичний нам багаття, зігріваючий своїм теплом під час вилазки на природу, також відноситься до плазми.

Штучно створена плазма додає яскравості будь-якому місту. Вогні неонової реклами - це всього лише низькотемпературна плазма в скляних трубках. Звичні нам лампи денного світла теж заповнені плазмою.

Плазму ділять на низькотемпературну - зі ступенем іонізації близько 1% і температурою до 100 тисяч градусів, і високотемпературну - іонізація близько 100% і температурою в 100 млн градусів (саме в такому стані знаходиться плазма в зірках).

Низькотемпературна плазма в звичних нам лампах денного світла широко застосовується в побуті.

Високотемпературна плазма використовується в реакціях термоядерного синтезу і вчені не втрачають надію використовувати її в якості заміни атомної енергії, проте контроль в цих реакціях дуже складний. А неконтрольована термоядерна реакція зарекомендувала себе як зброю колосальної потужності, коли 12 серпня 1953 року між СРСР випробував термоядерну бомбу.

купити

Для перевірки засвоєння матеріалу пропонуємо невеличкий тест.

1. Що не відноситься до агрегатних станів:

рідина

світло +

2. В'язкість ньютонівських рідин підпорядковується:

закону Бойля-Маріотта

закону Архімеда

закону в'язкості Ньютона +

3. Чому атмосфера Землі не відлітає у відкритий космос:

тому що молекули газу не можуть розвинути другу космічну швидкість

тому що на молекули газу впливає сила земного тяжіння +

обидві відповіді правильні

4. Що не відноситься до аморфним речовин:

• сургуч

• залізо +

5. При охолодженні об'єм збільшується у:

• льоду +

# ADVERTISING_INSERT #

ВИЗНАЧЕННЯ

речовина - це сукупність великої кількості частинок (атомів, молекул або іонів).

Речовини мають складну будову. Частинки в речовині взаємодіють між собою. Характер взаємодії частинок в речовині визначає його агрегатний стан.

Види агрегатних станів

Виділяють наступні агрегатні стани: тверде, рідке, газ, плазма.

У твердому стані частки, як правило, об'єднані в правильну геометричну структуру. Енергія зв'язків частинок більше, ніж енергія їх теплових коливань.

Якщо температуру тіла збільшувати, збільшується енергія теплових коливань частинок. При деякій температурі енергія теплових коливань стає більше, ніж енергія зв'язків. При такій температурі зв'язку між частинками руйнуються і утворюються знову. При цьому частинки здійснюють різні види рухів (коливання, обертання, переміщення один щодо одного і т.д.). При цьому вони ще контактують між собою. Правильна геометрична структура порушена. Речовина знаходиться в рідкому стані.

При подальшому зростанні температури теплові коливання посилюються, зв'язку між частинками стають значно слабшими і практично відсутні. Речовина знаходиться в газоподібному стані. Найпростішою моделлю речовини є ідеальний газ, в якому вважається, що частки рухаються в будь-яких напрямках вільно, взаємодіють між собою тільки в момент зіткнень, при цьому виконуються закони пружного удару.

Можна зробити висновок про те, що з ростом температури речовина переходить від впорядкованої структури в невпорядковане стан.

Плазма - це газоподібна речовина, що складається з суміші нейтральних частинок іонів і електронів.

Температура і тиск в різних агрегатних станах речовини

Різні агрегатні стани речовини визначають: температура і тиск. Низький тиск і висока температура відповідають газам. При низьких температурах, зазвичай речовина знаходиться в твердому стані. Проміжні температури відносять до речовин в рідкому стані. Для характеристики агрегатних станів речовини часто застосовується фазову діаграму. Це діаграма, що відображає залежність агрегатного стану від тиску і температури.

Основною особливістю газів є їх здатність до розширення і стисливість. Гази не володіють формою, приймають форму судини, в який поміщені. Обсяг газу визначає обсяг судини. Гази можуть змішуватися між собою в будь-яких пропорціях.

Рідина не має форми, але мають обсяг. Стискаються рідини погано, тільки при високому тиску.

Тверді речовини мають форму і об'єм. У твердому стані можуть перебувати з'єднання з металевими, іонними та ковалентними зв'язками.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

завдання

Зобразіть фазову діаграму станів для якогось абстрактного речовини. Поясніть її сенс.

Рішення

Зробимо малюнок. Діаграма стану приведена на рис.1. Вона складається з трьох областей, які відповідають кристалічному (твердому) станом речовини, рідини і газоподібного стану. Дані області поділяються кривими, які позначають межі взаємно зворотних процесів: 01 - плавлення - кристалізація; 02 - кипіння - конденсація; 03 - сублімація - десублімації. Точка перетину всіх кривих (О) - потрійна точка. У цій точці речовина може існувати в трьох агрегатних станах. Якщо температура речовини вище критичної () (точка 2), то кінетична енергія частинок більше потенційної енергії їх взаємодії, при таких температурах речовина стає газом при всякому тиску. з фазової діаграми видно, що якщо тиск більше, ніж, то при збільшенні температури тверде тіло плавиться. Після розплавлення, зростання тиску веде до збільшення температури кипіння. Якщо тиск менше, ніж, то збільшення температури твердого тіла веде до його переходу безпосередньо в газоподібний стан (Сублімація) (точка G).

ПРИКЛАД 2

завдання

Поясніть, що відрізняє одне агрегатний стан від іншого?

Рішення

У різних агрегатних станах атоми (молекули) мають різні розташування. Так атоми (молекули або іони) кристалічних решіток розташовані впорядковано, можуть здійснювати невеликі коливання близько положень рівноваги. Молекули ж газів знаходяться в неврегульованих стані і можуть переміщатися на значні відстані. Крім того, внутрішня енергія речовин в різних агрегатних станах (для однакових мас речовини) при різних температурах різна. Процеси переходу з одного агрегатного стану в інше супроводжуються зміною внутрішньої енергії. Швидкий перехід: тверда речовина - рідина - газ, означає збільшення внутрішньої енергії, так як відбувається збільшення кінетичної енергії руху молекул.

У цьому розділі ми розглянемо агрегатні стани, В яких перебуває навколишнє нас матерія і сили взаємодії між частинками речовини, властиві кожному з агрегатних станів.

1. Стан твердого тіла,

2. рідкий стан і

3. газоподібний стан.

Часто виділяють четвертий агрегатний стан - плазму.

Іноді, стан плазми вважають одним з видів газоподібного стану.

Плазма - частково або повністю іонізований газ, Найчастіше існуючий при високих температурах.

плазма є найпоширенішим станом речовини у Всесвіті, поскоьку матерія звёд перебуває саме в цьому стані.

Для кожного агрегатного стану характерні особливості в характері взаємодії між частинками речовини, що впливає на його фізичні та хімічні властивості.

Кожна речовина може перебувати в різних агрегатних станах. При досить низьких температурах всі речовини знаходяться в твердому стані . Але в міру нагрівання вони стають рідинами, потім газами. При подальшому нагріванні вони іонізуються (атоми втрачають частину своїх електронів) і переходять в стан плазми.

газ

газоподібний стан (Від нід. Gas, сходить до грец. Χάος ) Характеризується дуже слабкими зв'язками між складовими його частками.

Утворюють газ молекули або атоми хаотично рухаються і при цьому переважну частину часу перебувають на великих (в порівнянні з їх розмірами) Відстань один від одного. Внаслідок цього сили взаємодії між частинками газу пренебрежимо малі.

Основною особливістю газу є те, що він заповнює весь доступний простір, не утворюючи поверхні. Гази завжди змішуються. Газ - ізотропна речовина, Тобто його властивості не залежать від напрямку.

При відсутності сил тяжіння тиск у всіх точках газу однаково. В поле сил тяжіння щільність і тиск не однакові в кожній точці, зменшуючись з висотою. Відповідно, в поле сил тяжіння суміш газів стає неоднорідною. важкі гази мають тенденцію осідати нижче, а більш легкі - підніматися вгору.

Газ має високу стисливість - при збільшенні тиску зростає його щільність. При підвищенні температури розширюються.

При стисненні газ може перейти в рідину, Але конденсація відбувається не при будь-якій температурі, а при температурі, нижче критичної температури. Критична температура є характеристикою конкретного газу і залежить від сил взаємодії між його молекулами. Так, наприклад, газ гелій можна зріджені тільки при температурі, нижче від 4,2 До.

Існують гази, які при охолодженні переходять в тверде тіло, минаючи рідку фазу. Перетворення рідини в газ називається випаровуванням, а безпосереднє перетворення твердого тіла в газ - сублімацією.

Тверде тіло

Стан твердого тіла в порівнянні з іншими агрегатними станами характеризується стабільністю форми.

розрізняють кристалічні і аморфні тверді тіла.

Кристалічний стан речовини

Стабільність форми твердих тіл пов'язана з тим, що більшість, що знаходяться в твердому стані має кристалическое будова.

В цьому випадку відстані між частинками речовини малі, а сили взаємодії між ними великі, що і визначає стабільність форми.

У кристалічному будові багатьох твердих тіл легко переконатися, розколів шматок речовини і розглянувши отриманий злам. Зазвичай на зламі (наприклад, у цукру, сірки, металів та ін.) Добре помітні розташовані під різними кутами дрібні грані кристалів, що поблискують внаслідок різного відображення ними світла.

У тих випадках, коли кристали дуже малі, кристалічну будову речовини можна встановити за допомогою мікроскопа.

форми кристалів

Кожна речовина утворює кристали абсолютно певної форми.

Різноманітність кристалічних форм може бути зведене до семи груп:

1. тріклінная (Паралелепіпед),

2. моноклінна (Призма з параллелограммом в підставі),

3. ромбическая (прямокутний паралелепіпед),

4. тетрагональна (Прямокутний паралелепіпед з квадратом в підставі),

5. трігональная,

6. гексагональна (Призма з основою правильного центрованого
шестикутника),

7. кубічна (Куб).

Багато речовин, зокрема залізо, мідь, алмаз, хлорид натрію кристализуется в кубічної системі. Найпростішими формами цієї системи є куб, октаедр, тетраедр.

Магній, цинк, лід, кварц кристализуется в гексагональної системі. Основні форми цієї системи - шестигранні призми і Бипирамида.

Природні кристали, а також кристали, одержувані штучним шляхом, рідко в точності відповідають теоретичним формам. Зазвичай при затвердінні розплавленого речовини кристали зростаються разом і тому форма кожного з них виявляється не цілком правильною.

Однак як би нерівномірно не відбувалося розвиток кристала, як би не була спотворена його форма, кути, під якими сходяться межі кристала у одного і того ж речовини залишаються постійними.

анізотропія

Особливості кристалічних тіл не обмежуються тільки формою кристалів. Хоча речовина в кристалі абсолютно однорідне, багато хто з його фізичних властивостей - міцність, теплопровідність, ставлення до світу і ін. - не завжди однакові за різними напрямками всередині кристалу. Ця важлива особливість кристалічних речовин називається анізотропією.

Внутрішня будова кристалів. Кристалічні решітки.

Зовнішня форма кристала відображає його внутрішню будову і обумовлена \u200b\u200bправильним розташуванням частинок, складових кристал, - молекул, атомів або іонів.

Це розташування можна представити у вигляді кристалічної решітки - просторового каркаса, утвореного пересічними прямими лініями. У точках перетину ліній - вузлах решітки - лежать центри частинок.

Залежно від природи частинок, що знаходяться у вузлах кристалічної решітки, і від того, які сили взаємодії між ними переважають в даному кристалі, розрізняють наступні види кристалічних решіток:

1. молекулярні,

2. атомні,

3. іонні і

4. металеві.

Молекулярні і атомні решітки притаманні речовин з ковалентним зв'язком, Іонні - іонним з'єднанням, металеві - металів і їхніх сплавів.

Атомні кристалічні решітки

У вузлах атомних грат знаходяться атоми. Вони пов'язані один з одним ковалентним зв'язком.

Речовин, що володіють атомними гратами, порівняно мало. До них належать алмаз, кремній і деякі не органічні сполуки.

Ці речовини характеризуються високою твердістю, вони тугоплавкі і нерозчинні практично ні в яких розчинниках. Такі їх властивості пояснюються міцністю ковалентного зв'язку.

Молекулярні кристалічні решітки

У вузлах молекулярних граток знаходяться молекули. Вони пов'язані один з одним міжмолекулярними силами.

Речовин з молекулярної гратами дуже багато. До них належать неметали, За винятком вуглецю і кремнію, все органічні сполуки з неіонної зв'язком і багато неорганічні сполуки.

Сили міжмолекулярної взаємодії значно слабкіше сил ковалентного зв'язку, тому молекулярні кристали мають невелику твердість, легкоплавкі і летючі.

Іонні кристалічні решітки

У вузлах іонних решіток розташовуються, чергуючись позитивно і негативно заряджені іони. Вони пов'язані один з одним силами електростатичного тяжіння.

До сполукам з іонним зв'язком, що створює іонні решітки, відноситься більшість солей і невелике число оксидів.

по міцності іонні решітки поступаються атомним, але перевищують молекулярні.

Іонні сполуки мають порівняно високі температури плавлення. Летючість їх в більшості випадків не велика.

Металеві кристалічні решітки

У вузлах металевих решіток знаходяться атоми металу, між якими вільно рухаються загальні для цих атомів електрони.

Наявністю вільних електронів в кристалічних решітках металів можна пояснити їх багато властивостей: пластичність, ковкість, металевий блиск, високу електро- і теплопровідність

Існують речовини, в кристалах яких значну роль відіграють два роду взаємодії між частинками. Так, в графіті атоми вуглецю зв'язані один з одним в одних напрямках ковалентним зв'язком, А в інших - металевої. Тому грати графіту можна розглядати і як атомну, і як металеву.

У багатьох неорганічних з'єднаннях, наприклад, в BeO, ZnS, CuCl, Зв'язок між частинками, що знаходяться в вузлах решітки, є частково іонної, А частково ковалентного. Тому решітки подібних з'єднань можна розглядати як проміжні між іонними і атомними.

Аморфний стан речовини

Властивості аморфних речовин

Серед твердих тіл зустрічаються такі, в зламі яких не можна виявити ніяких ознак кристалів. Наприклад, якщо розколоти шматок звичайного скла, то його злам виявиться гладким і, на відміну від зламів кристалів, обмежений не плоскими, а овальними поверхнями.

Подібна ж картина спостерігається при розколюванні шматків смоли, клею і деяких інших речовин. Такий стан речовини називається аморфним.

Різниця між кристалічними і аморфними тілами особливо різко проявляється в їх відношенні до нагрівання.

У той час як кристали кожного речовини плавляться при строго певній температурі і при тій же температурі відбувається перехід з рідкого стану в твердий, аморфні тіла не мають постійної температури плавлення. При нагріванні аморфне тіло поступово розм'якшується, починає розтікатися і, нарешті, стає зовсім рідким. При охолодженні воно також поступово твердне.

У зв'язку з відсутністю певної температури плавлення аморфні тіла володіють інший здатністю: багато з них подібно рідин текучі, Тобто при тривалій дії порівняно невеликих сил вони поступово змінюють свою форму. Наприклад, шматок смоли, покладений на плоску поверхню, в теплому приміщенні на кілька тижнів розтікається, приймаючи форму диска.

Будова аморфних речовин

Різниця між кристалічним і аморфним станом речовини полягає в наступному.

Впорядковане розташування частинок в кристалі, Отражаемое елементарною клітинкою, зберігається на великих ділянках кристалів, а в разі добре освічених кристалів - в усьому їх обсязі.

В аморфних тілах впорядкованість в розташуванні частинок спостерігається тільки на дуже малих ділянках. Крім того, в ряді аморфних тіл навіть ця місцева впорядкованість носить лише приблизний характер.

Ця різниця можна коротко сформулювати наступним чином:

• структура кристалів характеризується дальнім порядком,
• структура аморфних тіл - ближнім.

Приклади аморфних речовин.

До стабільно-аморфним речовин належать скло (Штучні і вулканічні), природні та штучні смоли, клеї, парафін, віск та ін.

Перехід з аморфного стану в кристалічний.

Деякі речовини можуть перебувати як в кристалічному, так і в аморфному стані. Діоксид кремнію SiO 2 зустрічається в природі у вигляді добре освічених кристалів кварцу, А також в аморфному стані ( мінерал кремінь).

При цьому кристалічний стан завжди більш стійко. Тому мимовільний перехід з кристалічної речовини в аморфне неможливий, а зворотне перетворення - мимовільний перехід з аморфного стану в кристалічний - можливо і іноді спостерігається.

Прикладом такого перетворення служить расстеклованіе - самопроізволная кристалізація скла при підвищених температурах, що супроводжується його руйнуванням.

аморфний стан багатьох речовин виходить при високій швидкості затвердіння (охолодження) рідкого розплаву.

У металів і сплавів аморфний стан формується, як правило, якщо розплав охолоджується за час порядку часткою-десятків мілісекунд. Для стекол досить набагато меншою швидкості охолодження.

кварц (SiO 2) Також має низьку швидкість кристалізації. Тому відлиті з нього вироби виходять аморфними. Однак природний кварц, який мав сотні і тисячі років для кристалізації при охолодженні земної кори або глибинних шарів вулканів, має крупнокристалічного будова, на відміну від вулканічного скла, застиглого на поверхні і тому аморфного.

рідини

Рідина - проміжний стан між твердим тілом і газом.

рідкий стан є проміжним між газоподібним і кристалічним. За одними властивостями рідини близькі до газам, За іншими - до твердих тіл.

З газами рідини зближує, перш за все, їх изотропность і текучість. Остання обумовлює здатність рідини легко змінювати свою форму.

Однак висока щільність і мала стисливість рідин наближає їх до твердих тіл.

Здатність рідин легко змінювати свою форму говорить про відсутність в них жорстких сил міжмолекулярної взаємодії.

У той же час низька стисливість рідин, яка обумовлює здатність зберігати постійний при даній температурі об'єм, вказує на присутність хоча і не жорстких, але все ж значних сил взаємодії між частинками.

Співвідношення потенційної та кінетичної енергії.

Для кожного агрегатного стану характерно своє співвідношення між потенційною і кінетичної енергіями частинок речовини.

У твердих тіл середня потенційна енергія частинок більше їх середньої кінетичної енергії. Тому в твердих тілах частинки займають певні положення відносно один одного і лише вагаються щодо цих положень.

Для газів співвідношення енергій зворотне, Внаслідок чого молекули газів завжди знаходяться в стані хаотичного руху і сили зчеплення між молекулами практично відсутні, так що газ завжди займає весь наданий йому об'єм.

У разі рідин кінетична і потенційна енергія частинок приблизно однакові, Тобто частинки пов'язані один з одним, але не жорстко. Тому рідини текучі, але мають постійний при даній температурі об'єм.

Стуктури рідин і аморфних тіл схожі.

В результаті застосування до рідин методів структурного аналізу встановлено, що за структурою рідини подібні аморфних тіл. У більшості рідин спостерігається ближній порядок - число найближчих сусідів у кожної молекули і їх взаємне розташування приблизно однакові у всьому об'ємі рідини.

Ступінь впорядкованості частинок у різних рідин різна. Крім того, вона змінюється при зміні температури.

При низьких температурах, трохи перевищують температуру плавлення даної речовини, ступінь впорядкованості розташування частинок даної рідини велика.

З ростом температури вона падає і в міру нагрівання властивості рідини все більше і більше наближаються до властивостей газу. При досягненні критичної температури відмінність між рідиною і газом зникає.

Внаслідок подібності у внутрішню структуру рідин і аморфних тіл останні часто розглядаються як рідини з дуже високою в'язкістю, а до твердих тіл відносять тільки речовини в кристалічному стані.

уподібнюючи аморфні тіла рідин, слід, однак, пам'ятати, що в аморфних тілах на відміну від звичайних рідин частки мають незначну рухливість - таку ж як в кристалах.

Вступ

1.Агрегатное стан речовини - газ

2.Агрегатное стан речовини - рідина

3.Агрегатное стан речовини - тверде тіло

4.Четвертий стан речовини - плазма

висновок

Список використаної літератури

Вступ

Як відомо, багато речовини в природі можуть перебувати в трьох станах: твердому, рідкому і газоподібному.

Найсильніше проявляється взаємодія частинок речовини в твердому стані. Відстань між молекулами приблизно дорівнює їх власним розмірами. Це призводить до досить сильному взаємодії, що практично позбавляє частки можливості рухатися: вони коливаються близько деякого положення рівноваги. Вони зберігають форму і об'єм.

Властивості рідин також пояснюються їх будовою. Частинки речовини в рідинах взаємодіють менш інтенсивно, ніж у твердих тілах, і тому можуть стрибками змінювати своє місце розташування - рідини не зберігають свою форму - вони текучі.

Газ є зібранням молекул, безладно рухаються в усіх напрямках незалежно один від одного. Гази не мають власної форми, займають весь наданий їм об'єм і легко стискаються.

Існує ще один стан речовини - плазма.

Метою даної роботи є - розглянути існуючі агрегатні стани речовини, виявити всі їхні переваги і недоліки.

Для цього необхідно виконати і розглянути наступні агрегатні сотояния:

2. рідини

3. тверді речовини

3. Агрегатний стан речовини - тверде тіло

Тверде тіло, одне з чотирьох агрегатних станів речовини, що відрізняється від ін. агрегатних станів (Рідини, газів, плазми) Стабільністю форми і характером теплового руху атомів, що здійснюють малі коливання біля положень рівноваги. Поряд з кристалічним станом Т. т. Існує аморфний стан, в тому числі склоподібний стан. Кристали характеризуються далеким порядком в розташуванні атомів. В аморфних тілах дальній порядок відсутній.

стан	властивості
газоподібне	1. Здатність приймати обсяг і форму судини. 2. Стисливість. 3. Швидка дифузія (хаотичний рух молекул). 4. Е кинетич. \u003e Е потенц.
	1. Здатність приймати форму тієї частини посудини, яку займає речовина. 2. Нездатність розширюватися до заповнення судини. 3. Незначна стисливість. 4. Повільна дифузія. 5. Плинність. 6. Е кинетич. \u003d Е потенц.
	1. Здатність зберігати властиву форму і об'єм. 2. Незначна стисливість (під тиском). 3. Дуже повільна дифузія за рахунок коливальних рухів частинок. 4. Відсутність плинності. 5. Е кинетич.< Е потенц.

Агрегатний стан речовини визначається силами, що діють між молекулами, відстанню між частинками і характером їх руху.

В твердому стані частки займають певне положення відносно один одного. Воно має низьку сжимаемостью, механічною міцністю, оскільки молекули не володіють свободою руху, а тільки коливання. Молекули, атоми або іони, що утворюють тверду речовину, називають структурними одиницями.Тверді речовини діляться на аморфні і кристалічні(Табл. 27 ).

Таблиця 33

Порівняльна характеристика аморфних і кристалічних речовин

речовина	характеристика
аморфне	1. Близький порядок розташування частинок. 2. Ізотропності фізичних властивостей. 3. Відсутність конкретної точки плавлення. 4. Термодинамічна нестабільність (великий запас внутрішньої енергії). 5. Плинність. Приклади: бурштин, скло, органічні полімери і ін.
кристалічна	1. Далекий порядок розташування частинок. 2. Анизотропность фізичних властивостей. 3. Конкретна температура плавлення. 4. Термодинамічна стійкість (малий запас внутрішньої енергії). 5. Є елементи симетрії. Приклади: метали, сплави, тверді солі, вуглець (алмаз, графіт) і ін.

Кристалічні речовини плавляться при строго певній температурі (Т пл), аморфні - не мають різко вираженою температури плавлення; при нагріванні вони розм'якшуються (характеризуються інтервалом розм'якшення) і переходить до ліквідність або в'язкотекучий стан. Внутрішня будова аморфних речовин характеризується безладним розташуванням молекул . Кристалічний стан речовини передбачає правильне розташування в просторі частинок, складових кристал, і освітою кристалічної (просторової) решітки. Основною особливістю кристалічних тіл є їх анізотропія - неоднаковість властивостей (тепло-, електропровідність, механічна міцність, швидкість розчинення і т.д.) по різними напрямками, В той час як аморфні тіла ізотропні .

твердікристали - тривимірні освіти, які характеризуються суворої повторюваністю одного і того ж елемента структури (елементарної комірки) у всіх напрямках. елементарна комірка- являє собою найменший обсяг кристала у вигляді паралелепіпеда, що повторюється в кристалі нескінченне число разів.

Основні параметри кристалічної решітки:

Енергія кристалічної решітки (Е кр. , КДж / моль) - це енергія, яка виділяється при утворенні 1 моль кристала з мікрочастинок (атомів, молекул, іонів), що знаходяться в газоподібному стані і віддалених один від одного на відстань, що виключає їх взаємодія.

Константа кристалічної решітки ( d , [ A 0 ]) – найменша відстань між центром двох частинок в кристалі, з'єднаних хімічним зв'язком.

Координаційне число (к.ч.) - число частинок, що оточують в просторі центральну частку, пов'язаних з нею хімічним зв'язком.

Точки, в яких розміщені частинки кристала, називаються вузлами кристалічної решітки

Незважаючи на різноманіття форм кристалів, їх можна класифікувати. Систематизація форм кристалів була введена А. В. гадолінієм (1867 г.), вона заснована на особливостях їх симетрії. Відповідно до геометричною формою кристалів можливі наступні їх системи (сингонії): кубічна, тетрагональна, орторомбические, моноклінна, тріклінная, гексагональная і ромбоедрична (рис. 18).

Одне і те ж речовина може мати різні кристалічні форми, які відрізняються за внутрішньою будовою, а значить, і за фізико-хімічними властивостями. Таке явище називається поліморфізмом . ізоморфізм – два різних за своєю природою речовини утворюють кристали однакової структури. Такі речовини можуть заміщати один одного в кристалічній решітці, утворюючи змішані кристали.

Мал. 18. Основні системи кристалів.

Залежно від виду частинок, що знаходяться у вузлах кристалічної решітки і типу зв'язків між ними кристали бувають чотирьох типів: іонні, атомні, молекулярні і металеві(Мал . 19).

Мал. 19. Види кристалів

Характеристика кристалічних решіток представлена \u200b\u200bв табл. 34.