Come sono le particelle di solidi, liquidi e gas?

Questo materiale parlato non solo di come le particelle sono disposti in solidi, ma anche come si muovono in gas o liquidi. I tipi di reticoli cristallini in materiali diversi saranno descritte.

stato fisico

Ci sono alcuni standard, indicando la presenza di tre stati tipici di aggregazione, cioè solidi, liquidi e gas.

I componenti per ogni stato di aggregazione.

1. I solidi sono praticamente stabili per forma e dimensioni. L'ultima modifica è estremamente problematico, senza i costi energetici aggiuntivi.
2. Liquido può cambiare forma facilmente, ma allo stesso tempo mantiene il volume.
3. sostanze gassose non trattengono alcuna forma né volume.

Il criterio principale per cui viene determinato dallo stato di aggregazione è la disposizione delle molecole e metodi del loro movimento. La distanza minima sostanza gassosa tra singole molecole è significativamente maggiore di loro. A loro volta, le molecole di sostanze liquide non disperdono su lunghe distanze in condizioni normali per loro e mantengono il loro volume. Particelle attive nei solidi sono nell'ordine corretto, ciascuno di loro, come un pendolo, si muove attorno ad un particolare punto nel reticolo cristallino. Questo dà solidi di particolare robustezza e rigidità.

Pertanto, in questo caso, la domanda più pressante di come disporre le particelle esistenti nei solidi. In tutti gli altri casi, gli atomi (molecole) non siano organizzate in modo struttura.

Caratteristiche liquidi

Occorre prestare particolare attenzione al fatto che il liquido è una sorta di intermediario tra lo stato solido del corpo e la sua fase gassosa. Così, abbassando la temperatura del liquido solidifica, e quando si solleva sopra il punto di ebollizione della sostanza passa allo stato gassoso. Tuttavia, il liquido ha affinità con le sostanze solide e gassose. Così, nel 1860, l'eccezionale scienziato russo D. I. Mendeleev ha stabilito l'esistenza della cosiddetta temperatura critica – ebollizione assoluta. Questo è il valore al quale scompare sottile confine tra il gas e la sostanza allo stato solido.

Il criterio successivo, combinando due adiacenti modulare stato – isotropia. In questo caso, le proprietà sono le stesse in tutte le direzioni. Cristalli, a loro volta, sono anisotropico. Analogamente gas, liquidi non hanno una forma fissa ed occupano completamente il volume del recipiente in cui risiedono. Cioè, essi hanno una bassa viscosità ed elevata fluidità. Uno di fronte all'altro, liquidi o gas microparticelle rendere libero spostamento. In precedenza si riteneva che il volume occupato dal liquido, v'è un movimento ordinato di molecole. Così, il liquido e il gas si oppongono a cristalli. Ma come risultato di studi successivi hanno mostrato somiglianze tra solidi e liquidi.

In fase liquida ad una temperatura vicina al movimento termico solidificazione assomiglia al movimento dei solidi. In questo caso, il liquido può ancora avere una certa struttura. Pertanto, dando una risposta a questa domanda, poiché le particelle sono disposte in solidi in liquidi e gas, possiamo dire che la caotica, disordinati nell'ultimo movimento delle molecole. ma nei solidi, molecole occupano nella maggior parte dei casi specifici, posizione fissa.

Il fluido in questo caso è una sorta di intermediario. Quanto più la temperatura di ebollizione, tanto più le molecole si muovono nei gas. Se la temperatura è vicino al passaggio alla fase solida, le microparticelle stanno cominciando a muoversi più ordinata.

Modifica dello stato delle sostanze

Consideriamo un esempio molto semplice, cambiando le condizioni dell'acqua. Ice – è una fase solida di acqua. La sua temperatura – sotto lo zero. Ad una temperatura pari a zero, il ghiaccio si scioglie e si trasforma in acqua. Ciò è dovuto alla distruzione del reticolo cristallino: quando riscaldato le particelle iniziano a muoversi. La temperatura alla quale una sostanza cambia stato di aggregazione è denominato il punto di fusione (in questo caso l'acqua è uguale a 0). Si noti che la temperatura del ghiaccio rimarrà allo stesso livello fino al suo punto di fusione. Gli atomi o le molecole del liquido si sposta nello stesso modo come nei solidi.

Successivamente, continuare a riscaldare l'acqua. Le particelle in questo caso cominciano a muoversi intensamente finché la nostra sostanza raggiunge il punto successivo del cambiamento nello stato di aggregazione – il punto di ebollizione. Un tale momento avviene a legami rottura tra le molecole che lo compongono accelerando il movimento – allora diventa libero in natura, ed è considerato dal liquido passa nella fase gassosa. Il processo di trasformazione della materia (acqua) dalla fase liquida a quella gassosa chiamato ebollizione.

La temperatura di ebollizione dell'acqua, la chiamata punto di ebollizione. Nel nostro caso questo valore è uguale a 100 gradi Celsius (temperatura dipende dalla pressione, pressione normale è circa un'atmosfera). Nota: mentre non v'è liquido interamente stato convertito in vapore, la temperatura rimane costante.

L'acqua inverso processo di transizione da uno stato gassoso (vapore) nel liquido, che è definito condensazione.

Inoltre è possibile osservare il processo di congelazione – transizione liquido (acqua) in forma solida (stato iniziale descritto sopra – è ghiaccio). I processi sopra descritti consentono di ottenere una risposta diretta su come le particelle sono disposte in solidi, liquidi e gas. La posizione e condizione di molecole di una sostanza dipende dal suo stato di aggregazione.

Che cosa è solida? Il comportamento di microparticelle in esso?

Solido – questo stato è l'ambiente materiale, la cui caratteristica distintiva è quello di mantenere una forma costante e natura costante del moto termico di microparticelle commettere minori fluttuazioni. Il corpo può essere in forma solida, liquida e gassosa. C'è anche un quarto stato, che gli studiosi moderni sono inclini ad attribuire al numero di aggregati – il cosiddetto plasma.

Così, nel primo caso, qualsiasi sostanza presenta generalmente una forma immutabile costante e ha un impatto importante il modo in cui le particelle sono disposte in solidi. A livello microscopico, si è visto che gli atomi che compongono il solido, sono collegati tra loro da legami chimici e sono nel reticolo cristallino.

Ma v'è un'eccezione – materiali amorfi, che sono solidi, ma la presenza del reticolo cristallino non possono vantare. È a partire da questo e può dare una risposta a come le particelle sono disposti in solidi. Fisica nel primo caso indica che gli atomi o molecole sono in siti reticolari. Ma nel secondo caso di un ordine simile, non certo, e questa sostanza è più come un liquido.

Fisica e la possibile struttura di un corpo solido

In questo caso, il materiale tende a mantenere il suo volume e, naturalmente, forma. Cioè, al fine di cambiare quest'ultimo, si dovrebbe adoperare, e non importa se è oggetto di un metallo, un pezzo di plastica o argilla. La ragione risiede nella sua struttura molecolare. Per essere più precisi a parlare, nell'interazione delle molecole che compongono il corpo. In questo caso sono più vicini. Una tale disposizione delle molecole è iterativo. È per questo che le forze di attrazione tra ciascuno di questi componenti è molto alta.

L'interazione di microparticelle spiega la natura del loro movimento. Forma o volume di questo corpo solido per regolare in una direzione o nell'altra è molto difficile. particelle solide del corpo sono in grado di muoversi in modo casuale in tutto il volume del corpo solido, ma può oscillare attorno ad un solo particolare punto nello spazio. molecole allo stato solido variano casualmente in direzioni diverse, ma inciampare su se stessa in modo tale che li riportati allo stato originale. Ecco perché le particelle solide si trovano in un ordine rigorosamente definiti.

Le particelle e la loro disposizione in un solido

corpi solidi possono essere di tre tipi: cristallino, amorfo e compositi. È la composizione chimica influenza la posizione delle particelle nei solidi.

solidi cristallini hanno una struttura ordinata. Questi atomi o molecole formano un reticolo cristallino forma corretta spaziale. Così, il solido, che è allo stato cristallino, ha un reticolo cristallino specifico che, a sua volta, specifica alcune proprietà fisiche. Questa è la risposta a come le particelle sono disposte in un solido.

Ecco un esempio: molti anni fa a San Pietroburgo nel magazzino di tenere scorte di brillanti pulsanti stagno bianchi, che a basse temperature hanno perso la loro lucentezza e di colore grigio acciaio bianco. Pulsanti sbriciolato al grigio polvere. "Peste Tin" – la cosiddetta "malattia", ma in realtà era la ristrutturazione della struttura cristallina sotto l'influenza della bassa temperatura. Tin nel passaggio dal bianco al grigio varietà sbriciola in polvere. Cristalli, a loro volta, sono suddivisi in mono e policristallino.

monocristalli e policristallino

cristalli singoli (sale sodico) – è un omogeneo monocristalli rappresentati reticolo cristallino continuo sotto forma di poligoni regolari. Policristalli (sabbia, zucchero, metalli, pietre) – sono corpi cristallini, che sono cresciuti insieme di piccoli cristalli, distribuiti in modo casuale. I cristalli osservati il fenomeno di anisotropia.

Stato amorfo: un caso speciale

corpo amorfo (resina, colofonia, vetro, ambra) non sono chiare il rigoroso ordine nella disposizione delle particelle. Questo caso insolito, in quale ordine sono le particelle nei solidi. In questo caso, c'è il fenomeno di isotrope proprietà fisiche dei solidi amorfi sono uguali in tutte le direzioni. A temperature elevate, diventano come un fluido viscoso, ea basso – come solidi. Quando la forza esterna esporre simultaneamente proprietà elastiche, cioè crepa quando colpito particelle miniatura come solidi, e la fluidità: la temperatura di esposizione prolungata iniziare a fluire come un liquido. Non hanno temperature di fusione e di cristallizzazione definite. Quando riscaldato, ammorbidito corpo amorfo.

Esempi di materiali amorfi

Prendiamo, per esempio, lo zucchero ordinaria e determinare la posizione delle particelle nei solidi in varie occasioni il suo esempio. In questo caso, lo stesso materiale può avvenire in forma cristallina o amorfa. Quando lo zucchero fuso viene solidifica lentamente, le molecole formano file diritte – cristalli (zucchero da tavola o zucchero). Se lo zucchero fuso, per esempio, versata in acqua fredda, il raffreddamento avviene molto rapidamente, e le particelle non hanno tempo per formare le file regolari – fuso solidifica senza formare cristalli. Come si è visto la caramella di zucchero (questo è uno zucchero non cristallina).

Ma dopo un po, una sostanza può essere ricristallizzato, le particelle sono raccolte in filari regolari. Se caramella di zucchero sdraiarsi per diversi mesi, inizierà ad essere ricoperta da uno strato sciolto. Poiché i cristalli appaiono sulla superficie. Zucchero sarà un qualche periodo di mesi, e per la pietra – di milioni di anni. Unico esempio è in carbonio. Grafite – un carbonio cristallino, la sua struttura a strati. Un diamante – è il minerale più duro sulla terra, è in grado di tagliare il vetro e vide le pietre, è utilizzato per la foratura e lucidatura. In questo caso una sostanza – carbonio, ma la caratteristica è la capacità di formare differenti forme cristalline. Questa è un'altra risposta a come le particelle sono disposte in un solido.

I risultati. conclusione

La struttura e la disposizione delle particelle nei solidi dipende da quale tipo appartiene la sostanza in questione. Se la sostanza è cristallina, la posizione delle microparticelle si usura ordinata. La struttura amorfa di tale caratteristica non è in possesso. Ma compositi possono appartenere sia al primo e secondo gruppo.

In un caso, il liquido si comporta in modo simile a solido (a bassa temperatura, che è vicina alla temperatura di cristallizzazione), ma può portare e il gas (se aumento). Pertanto, in questo materiale panoramica è stato considerato come le particelle si trovano non solo nei solidi e in altri stati di base degli agenti di aggregazione.