Hoe worden de deeltjes in vaste stoffen, vloeistoffen en gassen?

Dit materiaal niet alleen over hoe de deeltjes worden aangebracht in vaste stoffen, maar ook als ze bewegen in gassen of vloeistoffen. De typen kristalroosters van verschillende materialen worden beschreven.

fysische toestand

Er zijn bepaalde normen, waaruit de aanwezigheid van drie typische aggregatietoestanden, namelijk vaste stof, vloeistof en gas.

De componenten voor elke aggregatietoestand.

1. De vaste stoffen nagenoeg stabiel in grootte en vorm. De laatste wijziging is uiterst problematisch zonder extra energiekosten.
2. Vloeibare vorm kan gemakkelijk veranderen, maar op hetzelfde moment houdt het volume.
3. Gasvormige stoffen geen vorm of volume behouden.

Het belangrijkste criterium voor die wordt bepaald door de aggregatietoestand is de rangschikking van de moleculen en werkwijzen voor hun beweging. De gasvormige stof minimumafstand tussen individuele moleculen aanzienlijk groter is dan hun eigen. Op zijn beurt, de moleculen van vloeibare stoffen niet verspreiden over lange afstanden onder normale omstandigheden voor hen en hun volume te behouden. De actieve deeltjes vaste stoffen in de juiste volgorde, elk van hen, als een slingeruurwerk, beweegt rond een bepaald punt in het kristalrooster. Hierdoor vaste stoffen van bijzonder sterkte en stijfheid.

Daarom is in dit geval de meest dringende vraag hoe de bestaande deeltjes in vaste stoffen te regelen. In alle andere gevallen worden de atomen (moleculen) minder geordende structuur.

vloeistof Eigenschappen

Er moet speciale aandacht besteden aan het feit dat de vloeistof een soort intermediair tussen de vaste toestand van het lichaam en de gasfase. Dus door het verlagen van de temperatuur van de vloeistof stolt en bij het heffen boven het kookpunt van de stof overgaat in gasvormige toestand. De vloeistof heeft overeenkomsten met de vaste en gasvormige stoffen. Dus, in 1860, de uitstaande Russische wetenschapper D. I. Mendelejev het bestaan aangetoond van de zogenaamde kritische temperatuur - absolute koken. Dit is de waarde die verdwijnt dunne grens tussen het gas en de stof in de vaste toestand.

De volgende criterium combinatie van twee naburige modulaire state - isotropie. In dit geval zijn de eigenschappen zijn gelijk in alle richtingen. Kristallen, op hun beurt, zijn anisotroop. Evenzo gassen, vloeistoffen hebben geen vaste vorm en volledig bezetten het volume van het vat waarin zij verblijven. Dat wil zeggen, ze hebben een lage viscositeit en een hoge vloeibaarheid. Tegenover elkaar, vloeistof of gas microdeeltjes vrije verplaatsing. Voorheen werd gedacht dat het volume ingenomen door de vloeistof, is er een ordelijke beweging van moleculen. Dus de vloeistof en gas zijn tegen kristallen. Maar door latere studies hebben aangetoond gelijkenissen tussen vaste stoffen en vloeistoffen.

In de vloeibare fase bij een temperatuur nabij het vast thermische beweging lijkt op de beweging van de vaste stoffen. In dit geval kan de vloeistof nog steeds een bepaalde structuur. Daarom geeft een antwoord op deze vraag, wanneer de deeltjes worden aangebracht in vaste stoffen in vloeistoffen en gassen, kunnen we zeggen dat de chaotische, ongeordende in het laatste deel van de moleculen. maar in vaste stoffen, moleculen bezetten in de meeste gevallen bepaalde, vaste positie.

Het fluïdum is in dit geval een soort intermediair. Hoe dichter de temperatuur aan de kook, hoe meer moleculen bewegen in de gassen. Als de temperatuur nabij de overgang naar de vaste fase worden de microdeeltjes begin steeds meer geordende bewegen.

Het veranderen van de toestand van de stoffen

Overweeg een heel eenvoudig voorbeeld, het veranderen van water omstandigheden. Ice - is een vaste fase van water. De temperatuur - onder nul. Bij een temperatuur gelijk aan nul, het ijs smelt en verandert in water. Dit is te wijten aan de vernietiging van het kristalrooster: Bij verhitting van de deeltjes beginnen te bewegen. De temperatuur waarbij een stof verandert aggregatietoestand wordt het smeltpunt (in dit geval het water gelijk is aan 0). Merk op dat de temperatuur van het ijs op hetzelfde niveau tot het smeltpunt blijft. De atomen of moleculen van de vloeistof op dezelfde wijze bewegen als in vaste stoffen.

Daarna blijft het water te verwarmen. De deeltjes in dit geval beginnen te bewegen intensief zolang onze stof het volgende punt van verandering in de aggregatietoestand bereikt - het kookpunt. Zo'n moment optreedt bij breuk bindingen tussen de moleculen vormen door versnelde beweging - dan wordt het vrij in de natuur, en wordt door de vloeistof zich in de gasfase. Het transformatieproces van materie (water) uit de vloeibare fase naar gasvormige genoemd koken.

De temperatuur waarbij water kookt, het kookpunt gesprek. In ons geval is deze waarde gelijk aan 100 ° C (de temperatuur afhankelijk van de druk, normale druk ongeveer één atmosfeer). Opmerking: terwijl er vloeistof volledig omgezet in stoom, de temperatuur constant blijft.

Het omgekeerde overgang proceswater uit een gasvormige toestand (stoom) in de vloeistof, die condensatie genoemd.

Verder is het mogelijk om het proces van invriezen observeren - vloeistof overgang (water) in vaste vorm (aanvangstoestand hierboven beschreven - is ice). De bovenbeschreven werkwijzen maken een directe reactie over de deeltjes worden aangebracht in vaste stoffen, vloeistoffen en gassen te krijgen. De locatie en de toestand van de moleculen van een stof hangt af van de toestand van aggregatie.

Wat is solide? Het gedrag van micropartikels in het?

Solid - deze toestand is het materiaal milieu, het onderscheidende kenmerk hebben dat een constante vorm en constante aard van thermische beweging van microdeeltjes plegen kleine fluctuaties te handhaven. Het lichaam kan in vaste, vloeibare en gasvormige toestand. Er is ook een vierde toestand, die moderne geleerden geneigd zijn toe te schrijven aan het aantal van de totale - de zogeheten plasma.

Dus in het eerste geval, elke stof in het algemeen een constante onveranderlijke vorm en heeft een grote invloed de manier waarop de deeltjes worden aangebracht in vaste stoffen. Op microscopisch niveau, is te zien dat de atomen die de vaste stof zijn met elkaar verbonden door chemische bindingen en zijn in het kristalrooster.

Maar er is een uitzondering - amorfe materialen, die vast zijn, maar de aanwezigheid van het kristalrooster kan niet bogen. Het is vanuit deze en een antwoord op hoe de deeltjes aangebracht in vaste stoffen verkregen. Physics in het eerste geval aangeeft dat de atomen of moleculen in roosterplaatsen. Maar in het tweede geval van dezelfde orde, zeker niet, en deze stof is meer als een vloeistof.

Fysica en de mogelijke structuur van een vast lichaam

In dit geval is het materiaal de neiging om het volume te behouden en, natuurlijk, vorm. Dat wil zeggen teneinde deze te wijzigen, moet worden gestreefd, en het maakt niet uit of het onderwerp van een metaal, een stuk plastic of klei. De reden ligt in zijn moleculaire structuur. Om preciezer te spreken, in de interactie van de moleculen die deel uitmaken van het lichaam. In dit geval zijn het dichtst. Een dergelijke opstelling van de moleculen is iteratief. Dat is de reden waarom de aantrekkingskrachten tussen elk van deze onderdelen is zeer hoog.

De interactie van microdeeltjes verklaart de aard van hun beweging. Vorm of volume van het vaste lichaam aan te passen in de ene of andere richting is zeer moeilijk. vaste deeltjes van het lichaam niet willekeurig door het volume van het vaste lichaam te bewegen, maar kan alleen schommelen rond een bepaald punt in de ruimte. solid-state moleculen fluctueren willekeurig in verschillende richtingen, maar struikelen over zichzelf zodanig dat ze terugkeren naar hun oorspronkelijke toestand. Dat is de reden waarom de deeltjes in vaste stoffen zich meestal in een strikt gedefinieerde volgorde.

Deeltjes en hun rangschikking in een vaste

kristallijne, amorfe en composieten: vaste lichamen kunnen drie soorten zijn. Is de chemische samenstelling beïnvloedt de positie van de deeltjes in vaste stoffen.

Kristallijne vaste stoffen een geordende structuur. Deze atomen of moleculen een kristalrooster ruimtelijk correcte vorm. Dus de vaste stof die zich in de kristallijne toestand een bepaald kristalrooster die op hun beurt, worden bepaalde fysische eigenschappen. Dit is het antwoord op hoe de deeltjes zijn gerangschikt in een vaste stof.

Hier is een voorbeeld: vele jaren geleden in St. Petersburg in het magazijn om de balans van de briljante witte tin knoppen, die bij lage temperaturen hun glans en wit staalgrijs verloren hebben te houden. Knoppen verkruimeld naar grijs poeder. "Tin pest" - de zogenaamde "ziekte", maar in feite was de herstructurering van de kristalstructuur onder invloed van lage temperaturen. Tin in de overgang van wit naar grijs verscheidenheid brokkelt tot poeder. Kristallen op hun beurt worden onderverdeeld in mono- en polykristallijne.

Single kristallen en polykristallijne

Eenkristallen (natriumzout) - een homogene monokristallen vertegenwoordigd continue kristalrooster in de vorm van regelmatige veelhoeken. Polykristallen (zand, suiker, metalen, stenen) - kristallijne lichamen die tezamen kleine, willekeurig verdeelde kristallen gegroeid. De kristallen waargenomen het fenomeen anisotropie.

Amorphousness: een speciaal geval

Amorfe lichaam (hars colofonium, glas, geel) worden de strikte volgorde niet duidelijk in rangschikking van de deeltjes. Deze ongewone zaak, in welke volgorde zijn de deeltjes in vaste stoffen. In dit geval is er het fenomeen van isotrope fysische eigenschappen van amorfe vaste stoffen gelijk in alle richtingen. Bij hoge temperaturen, worden ze als een stroperige vloeistof, en tegen lage - als vaste stoffen. Wanneer externe kracht gelijktijdig elastische eigenschappen, d.w.z. barst bij aanrijding miniatuur deeltjes als vaste stoffen, en de vloeibaarheid vertonen: de temperatuur bij langdurige blootstelling begint te vloeien als een vloeistof. Heeft u nog geen definitieve smelten en kristallisatie temperaturen. Bij verhitting zacht amorf lichaam.

Voorbeelden van amorfe materialen

Neem bijvoorbeeld, gewone suiker en bepalen de locatie van de deeltjes in de vaste stoffen in diverse gelegenheden zijn voorbeeld. In dit geval kan hetzelfde materiaal voorkomen in kristallijne of amorfe vorm. Wanneer gesmolten suiker langzaam stolt, de moleculen rechte rijen - kristallen (tabel suiker of suiker). Als de gesmolten suiker, bijvoorbeeld, in koud water gegoten, koelen gebeurt zeer snel, en de deeltjes geen tijd om regelmatige rijen te vormen - de smelt stolt zonder vorming van kristallen. Zoals blijkt kandijsuiker (dit is een niet-kristallijne suiker).

Maar na een tijdje, kan een stof worden herkristalliseerd worden de deeltjes opgevangen in regelmatige rijen. Als suikersuikergoed liggen gedurende enkele maanden, begint deze worden gedekt door een losse laag. Omdat kristallen verschijnen op het oppervlak. Sugar zal een paar maanden tijd, en tot een steen - miljoenen jaren. Uniek voorbeeld is koolstof. Grafiet - een kristallijn koolstof zijn gelaagde structuur. Een diamant - is het hardste mineraal op aarde, is in staat om het glas te snijden en zag de stenen, het wordt gebruikt voor het boren en polijsten. In dit geval één stof - koolstof, maar de functie is de mogelijkheid om verschillende kristallijne vormen te vormen. Dit is een antwoord op hoe de deeltjes zijn gerangschikt in een vaste stof.

De resultaten. conclusie

De structuur en opstelling van de deeltjes in vaste stoffen afhankelijk van welk type behoort de betreffende stof. Als de stof is kristallijn, zal de locatie van de microdeeltjes dragen ordelijk. De amorfe structuur van een dergelijke functie bezitten. Maar composieten kunnen behoren tot zowel de eerste als tweede groep.

In één geval de vloeistof gedraagt zich zoals vaste (bij lage temperatuur, die dichtbij de kristallisatietemperatuur), maar kan leiden en het gas (of toename). Daarom is in dit overzicht materiaal werd beschouwd als de deeltjes bevinden zich niet alleen in vaste stoffen en de andere fundamentele staten van aggregatie agenten.