Si janë grimcat në solids, lëngjeve dhe gazeve?

Ky material foli jo vetëm për mënyrën se si grimcat janë të rregulluar në solids, por edhe si ata lëvizin në gazeve apo lëngjeve. Llojet e lattices kristal në materiale të ndryshme do të përshkruhet.

gjendja fizike

Ka standarde të caktuara, duke treguar praninë e tre shteteve tipike të bashkimit, domethënë të ngurta, të lëngshme dhe të gazit.

Komponentët për çdo shtet agregate.

1. Solids janë praktikisht të qëndrueshme në madhësi dhe formë. Ndryshimi i fundit është jashtëzakonisht problematike, pa shpenzime shtesë të energjisë.
2. Liquid mund të ndryshojë formën e lehtë, por në të njëjtën kohë mban volumin.
3. Substancat e gazta nuk mbajë asnjë formë as volumin.

Kriteri kryesor për të cilin është përcaktuar nga shteti i grumbullimit është marrëveshja e molekulave dhe metodat e lëvizjes së tyre. Gaztë Substanca minimale Distanca në mes molekulave individuale është dukshëm më i madh se tyre. Nga ana tjetër, molekulat e substancave të lëngshme nuk shpërndarë distanca mbi të gjata në kushte normale për ta dhe të mbajë volumin e tyre. Grimcat aktive në solids janë në mënyrë korrekte, secila prej tyre, si një orë lavjerrës, lëviz rreth një pikë të veçantë në grilë kristal. Kjo i jep solids të fuqisë të veçantë dhe ngurtësi.

Prandaj, në këtë rast, pyetja më e ngutshme se si për të rregulluar grimcat ekzistuese në solids. Në të gjitha rastet e tjera, atomet (molekulat) nuk janë të urdhëruar kështu strukturën.

Features lëngshme

Është e nevojshme për të paguar vëmendje të veçantë për faktin se të lëngshme është një lloj ndërmjetës mes shtetit të ngurta e trupit dhe fazën e gaztë. Kështu, duke ulur temperaturën e forcon të lëngshme, dhe kur duke ngritur atë më lart pikë vlimi të substancës kalon në gjendje të gaztë. Megjithatë, të lëngshme ka ngjashmëri me substanca të ngurta dhe të gaztë. Kështu, në vitin 1860, i shquar shkencëtari rus D. I. Mendeleev themeluar ekzistencën e të ashtuquajturës temperaturës kritike - valë absolut. Kjo është vlera me të cilën zhduket kufirin e hollë midis gazit dhe substancës në gjendje të ngurtë.

Kriteri tjetër, duke kombinuar dy ngjitur modulare shtetit - isotropy. Në këtë rast, pronat janë të njëjta në të gjitha drejtimet. Kristal, nga ana tjetër, janë anisotropic. Në mënyrë të ngjashme gazrat, lëngjet nuk kanë një formë të caktuar dhe plotësisht të zënë volumin e anijes në të cilën ata banojnë. Kjo është, ata kanë një viskozitet të ulët dhe rrjedhshmëri të lartë. Përballë njëri tjetrit, të lëngshme ose gaz Mikrogrimca të lirë zhvendosjen. Më parë është menduar se volumi i zënë nga të lëngshme, ka një lëvizje të rregullt të molekulave. Kështu, të lëngshme dhe të gazit janë kundër kristaleve. Por si rezultat i studimeve të mëvonshme kanë treguar ngjashmëri mes solids dhe lëngjeve.

Në fazën e lëngshme në një temperaturë afër lëvizjen ngurtësim termik ngjan lëvizjen e solids. Në këtë rast, të lëngshme mund të ende kanë një strukturë të caktuar. Prandaj, duke i dhënë një përgjigje për këtë pyetje, pasi grimcat janë të rregulluar në solids në lëngjeve dhe gazeve, ne mund të themi se kaotike, çrregulluar në lëvizjen e fundit të molekulave. por në solids, molekulat e zënë në shumicën e rasteve të veçanta, pozicion të caktuar.

Lëngu në këtë rast është një lloj ndërmjetës. Sa më afër temperatura në një çiban, aq më molekulat janë duke lëvizur në gazrat. Nëse temperatura është afër kalimit në fazën e ngurta, të microparticles kanë filluar të lëvizin më shumë dhe më të rregullt.

Ndryshuar gjendjen e substancave

Konsideroni një shembull të vërtetë të thjeshtë, ndryshimin e kushteve të ujit. Ice - është një fazë solide të ujit. temperatura e saj - nën zero. Në një temperaturë e barabartë me zero, akulli shkrihet dhe kthehet në ujë. Kjo është për shkak të shkatërrimit të grilë kristal: kur të nxehtë grimcat fillojnë të lëvizin. Temperatura në të cilën një substancë e ndryshon gjendjen agregate quhet pikën e shkrirjes (në këtë rast uji është e barabartë me 0). Vini re se temperatura e akullit do të mbetet në të njëjtin nivel deri në pikën e saj e shkrirjes. Atomet ose molekulat e lëngshme do të lëvizë mënyrë të njëjtë si në ngurtë.

Pas kësaj, të vazhdojë për të ngrohur ujë. Grimcat në këtë rast të fillojnë të lëvizin në mënyrë intensive sa kohë që pasuritë tona arrin pikën tjetër të ndryshimeve në gjendjen e bashkimit - në pikën e vlimit. një moment i tillë ndodh në obligacione pushim në mes të molekulave që përbëjnë atë duke përshpejtuar lëvizjen - kjo pastaj bëhet i lirë në natyrë, dhe është konsideruar nga të lëngshme kalon në gjendje të gaztë. Procesi i transformimit të materies (ujit) nga faza e lëngshme të quajtur valë të gaztë.

Temperatura në të cilën vlon uji, pika e vlimit thirrje. Në rastin tonë kjo vlerë është e barabartë me 100 gradë Celsius (temperatura e varur në presion, presion normal është rreth një atmosferë). Shënim: ndërsa ka lëngshme krejtësisht qenë konvertuar në avull, temperatura e saj mbetet konstante.

Kundërt ujit proces tranzicioni nga një gjendje të gaztë (avull) në të lëngshme, e cila është e quajtur kondensim.

Më tej është e mundur për të vëzhguar procesin e ngrirjes - kalimit të lëngshme (uji) në formë të ngurtë (shtet fillestar përshkruhet më sipër - është akullore). Proceset e përshkruara më sipër lejojnë për të marrë një përgjigje të drejtpërdrejtë se si grimcat janë të rregulluar në solids, lëngjeve dhe gazeve. Vendndodhjen dhe kushtet e molekulave të një substance varet gjendjen e tij të bashkimit.

Çfarë është e fortë? Sjellja e microparticles në të?

Të ngurta - ky shtet është mjedisi material, tipar dallues i së cilës është që të mbajë një formë konstante dhe natyrën e vazhdueshme e levizjes termike të microparticles kryejnë luhatje të vogla. Trupi mund të jetë në të ngurta, të lëngshme dhe gjendje të gaztë. Ekziston edhe një shtet i katërt, të cilat dijetarët modernë janë të prirur të atribuojnë në numrin e agregatit - të ashtuquajturit plazmës.

Kështu, në rastin e parë, çdo substancë në përgjithësi ka një formë konstante të pandryshueshme dhe ajo ka një ndikim të madh në mënyrën grimcat janë të rregulluar në solids. Në nivel mikroskopik, ajo është parë se atomet që përbëjnë të ngurta, janë të lidhura me njëri-tjetrin me anë të lidhjeve kimike dhe janë në grilë kristal.

Por ka një përjashtim - materialeve amorf, të cilat janë të ngurta, por prania e grilë kristal nuk mund të mburremi. Ajo është duke filluar nga kjo dhe mund të japim përgjigje se si grimcat janë të rregulluar në solids. Fizika në rastin e parë tregon se atomet apo molekulat janë në faqet grilë. Por, në rastin e dytë të një mënyrë të ngjashme, sigurisht jo, dhe kjo substancë është më shumë si një lëng.

Fizika dhe struktura e mundshme e një trupi të ngurta

Në këtë rast, materiali ka tendencë për të mbajtur vëllimin e saj dhe, natyrisht, formë. Kjo është, në mënyrë që të ndryshojë këtë të fundit, duhet të bëhen përpjekje, dhe kjo nuk ka rëndësi nëse ajo është subjekt i një metali, një copë plastike ose balta. Arsyeja qëndron në strukturën e saj molekulare. Për të qenë më të saktë për të folur, në bashkëveprimin e molekulave që përbëjnë trupin. Në këtë rast ata janë të afërt. një rregullim i tillë i molekulave është përsëritës. Kjo është arsyeja pse forcat e tërheqje midis secilit prej këtyre komponentëve është shumë e lartë.

Ndërveprimi i microparticles shpjegon natyrën e lëvizjes së tyre. Formë apo vëllimi i këtij organi të ngurta për të rregulluar në një drejtim apo në një tjetër është shumë e vështirë. grimcat e ngurta të trupit nuk janë në gjendje për të lëvizur rastësisht në të gjithë vëllimin e trupit të ngurta, por mund të luhatet vetëm rreth një pikë të caktuar në hapësirë. Molekulat solid-shtet luhatet rastësisht në drejtime të ndryshme, por të pengohen me vete të tilla që kthimin e tyre në gjendjen e tyre origjinale. Kjo është arsyeja pse grimcat në solids janë të vendosura zakonisht në një mënyrë të përcaktuar në mënyrë rigoroze.

Grimcat dhe aranzhmanet e tyre në një të ngurta

organet e ngurta mund të jenë tre lloje: kristaltë, amorf dhe composites. Kjo është përbërja kimike ndikon në vendndodhjen e grimcave në solids.

solids kristaltë kanë një strukturë të urdhëruar. Këto atome ose molekulat formojnë një kristal grilë formë hapësinor korrekte. Kështu, të ngurta, e cila është në gjendje të kristaltë, ka një grilë veçantë kristal e cila, nga ana tjetër, përcakton disa vetitë fizike. Kjo është përgjigje për të se si grimcat janë të rregulluar në një të ngurta.

Këtu është një shembull: shumë vite më parë në Shën Petersburg, në depo për të mbajtur të aksioneve të butonave të shkëlqyer kallaj bardhë, të cilat në temperatura të ulëta e kanë humbur shkëlqimin e tyre dhe e gri çeliku të bardhë. Butona copë gri pluhur. "Murtaja Tin" - e ashtuquajtura "sëmundje", por në fakt ajo ishte ristrukturimi i strukturës kristal nën ndikimin e temperaturë të ulët. Kallaji në kalimin nga e bardhë në gri shumëllojshmëri crumbles në pluhur. Kristal, nga ana tjetër, janë të ndarë në mono dhe polycrystalline.

Kristal vetme dhe polycrystalline

kristalet e vetme (kripë sodium) - eshte nje homogjene kristalet e vetme e përfaqësuar grilë vazhdueshëm kristal në formën e poligone rregullta. Polycrystals (rërë, sheqer, metale, gurë) - janë organe kristalore të cilat kanë rritur së bashku e të vogla, kristaleve të shpërndara rastësisht. Kristal vëzhguar fenomenin e anisotropy.

Amorphousness: një rast i veçantë

trup amorf (rrëshirë, kolofon, qelqi, qelibar) nuk janë të qarta rendin e rreptë në rregullimin e grimcave. Ky rast i pazakontë, në atë mënyrë që janë grimcat në solids. Në këtë rast, nuk është fenomen i pronave isotropic fizike të solids amorf janë të njëjta në të gjitha drejtimet. Në temperatura të larta, ata bëhen si një lëng i trashë, dhe në të ulët - si solids. Kur forca e jashtme njëkohësisht shfaqin vetitë elastike, plas dmth kur goditi grimca miniaturë si solids, dhe rrjedhshmëri: temperatura mbi ekspozimit të zgjatur të fillojë të rrjedhë si një lëng. A nuk e kanë të caktuar të shkrirjes dhe kristalizimit temperaturat. Kur të nxehtë, zbutur trup amorf.

Shembuj të materialeve amorf

Merrni, për shembull, sheqer të zakonshëm dhe për të përcaktuar vendndodhjen e grimcave në solids në raste të ndryshme shembullin e tij. Në këtë rast, i njëjti material mund të ndodhë në formë kristaline ose amorfe. Kur sheqeri shkrirë ngadalë po ngurtësohet, molekulat formojnë radhë drejt - Kristal (sheqer tavolinë ose sheqer). Nëse sheqeri i shkrirë, për shembull, derdhur në ujë të ftohtë, ftohje ndodh shumë shpejt, dhe grimcat nuk kanë kohë për të formuar rreshtave të rregullta - shkrihet ngurtësohet pa formimin e kristaleve. Siç rezulton karamele sheqer (kjo është një sheqer jo-kristaltë).

Por, pas një kohë, një substancë mund të recrystallized, grimcat mblidhen në rreshta të rregullt. Nëse karamele sheqer shtrihem për disa muaj, ajo do të fillojë të jetë i mbuluar nga një shtresë të lirshme. Që nga kristale të dalë në sipërfaqe. Sheqeri do të jetë një periudhë disa muaj, dhe për një gur - miliona vjet. shembull unik është karboni. Grafit - një karbon kristaline, struktura e saj shtresa. Një diamant - është mineral më e vështirë në botë, është në gjendje për të prerë xhami dhe pa gurët, ajo është përdorur për shpimin dhe lustrim. Në këtë rast një substancë - karbonit, por tipar është aftësia për të formuar forma të ndryshme kristaltë. Ky është një tjetër përgjigje për se si grimcat janë të rregulluar në një të ngurta.

Rezultatet. përfundim

Struktura dhe rregullimin e grimcave në solids varet se cili lloj i takon substancën në fjalë. Nëse substanca është kristaltë, vendndodhjen e microparticles do të veshin rregullt. Struktura amorf i një tipar të tillë nuk është i posedojnë. Por composites mund të takojnë të dy grupin e parë dhe të dytë.

Në një rast, të lëngshme sillet në mënyrë të ngjashme të ngurta (në temperaturë të ulët, i cili është i afërt me temperaturën e kristalizimit), por mund të çojë dhe gazit (nëse rritja). Prandaj, në këtë material pasqyrë ajo u konsideruar si grimcat janë të vendosura jo vetëm në solids dhe në shtetet e tjera themelore të agjentëve grumbullimi.