Miten hiukkaset kiinteitä aineita, nesteitä ja kaasuja?

Tämä materiaali ei ole vain puhuttu kuinka hiukkaset on järjestetty kiinteiden aineiden, mutta myös ne liikkuvat kaasujen tai nesteiden. Tyypit kidehilojen eri materiaaleista kuvataan.

Olomuoto

On olemassa tiettyjä standardeja, että niissä on kolme tyypillistä aggregaatiotilojen, eli kiinteä, neste ja kaasu.

Komponentit kunkin aggregaattitilassa.

1. Kiinteät aineet ovat käytännöllisesti katsoen stabiileja koko ja muoto. Viimeinen muutos on erittäin ongelmallista ilman ylimääräisiä energiakustannuksia.
2. Neste voi muuttaa muotoaan helposti, mutta samalla pitää tilavuus.
3. Kaasumaiset aineet, jotka eivät säilytä mitään muotoa eikä tilavuutta.

Tärkein peruste, joka määräytyy aggregaation on järjestely molekyylit ja menetelmät niiden liikkeen. Kaasumaisen aineen välinen minimietäisyys yksittäisten molekyylien on huomattavasti suurempi kuin niiden omat. Puolestaan molekyylejä nestemäisten aineiden eivät hajoa pitkiä matkoja normaalioloissa heille ja säilyttävät tilavuus. Aktiiviset hiukkaset kiintoaineet ovat oikeassa järjestyksessä, jokainen niistä, kuten heiluri kellon, liikkuu tiettyyn kohtaan kidehilassa. Tämä antaa kiinteiden aineiden erityisen lujuus ja jäykkyys.

Näin ollen, tässä tapauksessa, kiireellisimmät kysymys siitä, kuinka järjestää olemassa olevia hiukkasia kiintoaineita. Kaikissa muissa tapauksissa, atomit (molekyylejä), joita ei ole niin järjestyneen rakenteen.

neste Ominaisuudet

On tarpeen kiinnittää erityistä huomiota siihen, että neste on eräänlainen välikätenä SSD kehon ja sen kaasufaasissa. Siten, alentamalla nesteen lämpötilan jähmettyy, ja kun nostaa sen kiehumispisteen yläpuolelle aineen siirtyy kaasumaisessa tilassa. Kuitenkin, neste on yhtäläisyyksiä kiinteiden ja kaasumaisten aineiden. Niin, vuonna 1860, jäljellä venäläinen tutkija D. I. Mendelejev toteen niin sanotun kriittisen lämpötilan - absoluuttinen kiehuva. Tämä on arvo, joka häviää ohut raja kaasun ja aineen kiinteässä tilassa.

Seuraava kriteeri, jossa yhdistyvät kahden vierekkäisen modulaarinen tila - isotropia. Tällöin ominaisuudet ovat samat kaikkiin suuntiin. Kiteitä, jotka puolestaan ovat anisotrooppisia. Samoin kaasujen, nesteiden ei ole kiinteä muoto ja täysin miehittää tilavuuden astiasta, jossa he asuvat. Eli niillä on alhainen viskositeetti ja suuri juoksevuus. Vastakkain, neste tai kaasu mikropartikkeleita tehdä vapaa tilavuus. Aikaisemmin ajateltiin, että viemä neste, on hallittu molekyylien liikettä. Siten nesteen ja kaasun vastustavat kiteitä. Mutta seurauksena myöhemmät tutkimukset ovat osoittaneet yhtäläisyyksiä kiinteät ja nestemäiset aineet.

Nestefaasissa lämpötilassa lähellä jähmettymisen lämpöliike muistuttaa liikkeen kiintoaineen. Tässä tapauksessa neste voi silti olla tietty rakenne. Näin ollen saadaan vastaus tähän kysymykseen, koska hiukkaset on järjestetty kiintoaineiden nesteitä ja kaasuja, voimme sanoa, että kaoottinen, epäjärjestyksessä viimeisen molekyylien liikettä. mutta kiinteiden aineiden molekyylejä miehittää useimmissa tapauksissa tietyn, kiinteään asentoon.

Neste on tässä tapauksessa eräänlainen välittäjä. Mitä lähempänä lämpötilan kiehua, sitä enemmän molekyylit liikkuvat kaasuja. Jos lämpötila on lähellä siirtyminen kiinteään faasiin, mikropartikkelit ovat alkaneet liikkua enemmän ja entistä hallitumpi.

Muuttamalla tila aineiden

Harkita todella yksinkertainen esimerkki, vaihtamalla vesiolosuhteet. Ice - on kiinteä faasi vettä. Sen lämpötila - pakkasen. Lämpötilassa, joka on yhtä suuri kuin nolla, jää sulaa ja muuttuu veteen. Tämä johtuu tuhoaminen kidehilan: kun lämmitetty hiukkaset alkavat liikkua. Lämpötila, jossa aine muuttuu yhdistettyä tilaa kutsutaan sulamispiste (tässä tapauksessa vesi on yhtä suuri kuin 0). Huomaa, että lämpötila jää pysyy samalla tasolla jopa sen sulamispiste. Atomit tai molekyylit nesteen siirtää samalla tavalla kuin kiinteät aineet.

Sen jälkeen, edelleen veden lämmittämiseen. Hiukkaset tällöin alkavat liikkua intensiivisesti niin kauan kuin aineen määrä saavuttaa seuraavan pisteen muutoksen olomuodon - kiehumispiste. Tällainen hetki esiintyy tauko sidoksia molekyylien muodostavan se nopeuttamalla liikkuvuus - se sitten vapautuu luonnossa, ja sitä pidetään neste siirtyy kaasufaasiin. Muutosprosessi aineen (vesi) nestefaasista kaasu- kutsutaan kiehuva.

Lämpötila, jossa vesi kiehuu, kiehumispiste puhelu. Tässä tapauksessa tämä arvo on yhtä suuri kuin 100 astetta (lämpötila riippuu paine, normaali paine on noin yksi ilmakehä). Huomautus: kun nestettä on täysin muutettu höyryä, sen lämpötila pysyy vakiona.

Käänteinen siirtyminen prosessi vettä kaasumaisessa tilassa (höyry) nesteessä, joka on nimeltään tiivistymistä.

Edelleen on mahdollista tarkkailla prosessia jäädyttämistä - neste muutoslämpötila (vesi) kiinteässä muodossa (alkutila edellä on kuvattu - on jäätä). Edellä kuvattujen menetelmien avulla saada suoraa vastausta siitä, miten hiukkaset on järjestetty kiinteitä aineita, nesteitä ja kaasuja. Sijainti ja tila molekyylien aineen riippuu sen olomuodon.

Mikä on kiinteä? Käyttäytymistä mikrohiukkasten siinä?

Kiinteä aine - tämä tila on materiaali ympäristö, piirre, jonka on tarkoitus on ylläpitää vakio muoto ja jatkuva luonne lämpöliikkeeseen mikropartikkelien sitoutumalla vähäisiä vaihteluita. Elin voi olla kiinteässä, nestemäisessä ja kaasumaisessa tilassa. On myös neljäsosa tila, joka nykytutkijat ovat taipuvaisia määrite määrän yhteenlaskettu - ns plasma.

Näin ollen, ensimmäisessä tapauksessa, mikä tahansa aine yleensä on vakio muuttumaton muoto ja se on suuri vaikutus tapaan, jolla hiukkaset on järjestetty kiintoaineen. Mikroskooppisella tasolla, voidaan nähdä, että atomit, jotka muodostavat kiinteän aineen, on yhdistetty toisiinsa kemiallisilla sidoksilla, ja ovat kidehilassa.

Mutta on olemassa poikkeus - amorfisia materiaaleja, jotka ovat kiinteitä, mutta läsnä kidehilan voi ylpeillä. Se alkaa tästä, ja voi antaa vastauksen, kuinka hiukkaset on järjestetty kiintoaineen. Fysiikka ensimmäisessä tapauksessa osoittaa, että atomit tai molekyylit ovat ristikko sivustoja. Mutta toisessa tapauksessa samaa suuruusluokkaa, ei varmasti, ja tämä aine on enemmän kuin nestettä.

Fysiikka ja mahdollinen rakenne kiinteän kappaleen

Tässä tapauksessa materiaali pyrkii pitämään sen tilavuus ja, tietenkin, muodossa. Eli muuttamiseksi jälkimmäisen olisi pyrittävä, ja sillä ei ole väliä, onko se on tehty metallista, pala muovia tai savea. Syynä on sen molekyylirakenteessa. Tarkemmin sanottuna puhua, vuorovaikutuksessa molekyylien, jotka muodostavat rungon. Tässä tapauksessa ne ovat lähimpänä. Tällainen järjestely molekyylien on iteratiivinen. Siksi attraktiovoimien kunkin näistä komponenteista on erittäin korkea.

Vuorovaikutus mikropartikkeleiden selittää luonteen liikkeen. Muoto tai määrä tämän kiinteän kappaleen säätää yhteen suuntaan tai toiseen on hyvin vaikeaa. kiinteät hiukkaset kehon eivät pysty liikkumaan satunnaisesti läpi koko kiinteän kappaleen, mutta voi vain vaihdella noin tiettyyn pisteeseen tilassa. solid-state-molekyylit vaihtelevat satunnaisesti eri suuntiin, mutta törmätä itse siten, että palauttaa ne alkuperäiseen tilaan. Siksi partikkelit kiinteissä aineissa sijaitsevat yleensä tiukasti määritellyssä järjestyksessä.

Hiukkasia ja niiden järjestely kiinteässä

Kiinteät elimet voivat olla kolmea tyyppiä: kiteinen, amorfinen ja komposiitit. Se on kemiallinen koostumus vaikuttaa sijainnin hiukkasten kiinteät aineet.

Kiteistä kiintoainetta on tilattu rakenne. Nämä atomit tai molekyylit muodostavat kidehilan spatiaalisen oikeassa muodossa. Näin ollen, kiinteä aine, joka on kiteisessä tilassa, on erityinen kidehilan, joka puolestaan määrittelee tietyt fysikaaliset ominaisuudet. Tämä on vastaus kuinka hiukkaset on järjestetty kiinteänä aineena.

Tässä on esimerkki: monta vuotta sitten Pietarissa varastoon pitämään varastossa kirkkaaseen tinaa painikkeet, joka alhaisissa lämpötiloissa ovat menettäneet kiilto ja valkoinen teräksen harmaa. Painikkeet murennettiin harmaa jauhe. "Tin rutto" - niin sanottu "sairaus", mutta itse asiassa se oli uudelleenjärjestely kiderakenteen vaikutuksen alaisena alhaisessa lämpötilassa. Tina siirryttäessä valkoisesta harmaa erilaisia murenee jauheeksi. Kiteet puolestaan jaetaan mono- ja monikiteisen.

Yksikiteisenä ja monikiteisen

Yksikiteisenä (natriumsuola) - on homogeeninen yksittäinen kiteitä edustaa jatkuvaa kidehilan muodossa säännöllinen monikulmio. Polykiteisiin (hiekka, sokeri, metallit, kivet) - ovat kiteisiä elimiä, jotka ovat kasvaneet yhdessä pienten, satunnaisesti kiteitä. Kiteet havaittu ilmiö anisotropiaa.

Hahmottomuuden: erikoistapaus

Amorfinen elin (hartsi, hartsi, lasi, keltainen) ei poista tiukka tilaa järjestely hiukkasia. Tämä epätavallinen tapaus, missä järjestyksessä ovat hiukkasia kiintoaineet. Tässä tapauksessa, on ilmiö isotrooppisen fysikaaliset ominaisuudet amorfista kiintoainetta ovat samat kaikkiin suuntiin. Korkeissa lämpötiloissa, ne tulee kuin viskoosinen neste, ja alhaisella - kiintoaineet. Kun ulkoinen voima samanaikaisesti osoittavat elastisia ominaisuuksia, ts halkeama törmätessä pienoiskoossa hiukkasia kiinteinä aineina, ja juoksevuus: lämpötila pitkäaikaisessa altistuksessa alkaa virrata nesteenä. Ei ole varmaa sulamis- ja kiteytymislämpötiloista. Kun sitä kuumennetaan, pehmennetty amorfinen elin.

Esimerkkejä amorfisia materiaaleja

Otetaan esimerkiksi, tavallisen sokerin ja sijainnin määrittämiseksi hiukkasten kiintoaineen eri yhteyksissä hänen esimerkki. Tässä tapauksessa sama materiaali voi esiintyä kiteisessä tai amorfisessa muodossa. Kun sula sokeri on hitaasti kiinteytyy, molekyylit muodostavat suoriin riveihin, - kiteitä (taulukko sokeria tai sokeri). Jos sulanut sokeri, esimerkiksi, kaadettiin kylmään veteen, jäähdytys tapahtuu erittäin nopeasti, ja hiukkaset eivät ehdi muodostaa säännöllisiin riveihin - sulatteen jähmettyy muodostamatta kiteitä. Kuten on käynyt nekku (tämä on ei-kiteinen sokeri).

Mutta jonkin ajan kuluttua, aine voidaan kiteyttää uudelleen, hiukkaset kerätään säännöllisiin riveihin. Jos nekku makuulle useita kuukausia, se alkaa katetaan löysä kerros. Koska kiteitä pinnalla. Sokeri on muutaman kuukauden ajan, ja kivi - miljoonia vuosia. Ainutlaatuinen esimerkki on hiili. Grafiitti - kiteistä hiiltä, sen kerrostetun rakenteen. Timantti - on kovin mineraali maan päällä, pystyy leikkaamaan lasin ja näki kiviä, sitä käytetään poraus ja kiillotus. Tässä tapauksessa yksi aine - hiili, mutta ominaisuus on kyky muodostaa eri kiteisiä muotoja. Tämä on toinen vastaus, kuinka hiukkaset on järjestetty kiinteänä aineena.

Tulokset. johtopäätös

Rakenne ja järjestely hiukkasten kiintoaineiden riippuu minkä tyyppinen kuuluu kyseessä olevan aineen. Jos aine on kiteistä, sijainti mikropartikkelien kuluvat hallittu. Amorfinen rakenne sellainen ominaisuus ei ole. Mutta komposiitit voivat kuulua sekä ensimmäisen ja toisen ryhmän.

Eräässä tapauksessa, neste toimii samalla tavalla kiinteänä aineena (alhaisessa lämpötilassa, joka on lähellä kiteytymislämpötila), mutta voi johtaa ja kaasun (jos lisäys). Näin ollen, tässä yleiskatsaus materiaali sitä pidettiin hiukkaset sijaitsevat paitsi kiintoainetta ja muissa perus- aggregaatiotilojen aineita.