Paano kinakalkula ang mga particle sa solids, likido at gas?

Ang materyal na ito ay hindi lamang talked tungkol sa kung paano ang particles ay nakaayos sa solids, ngunit din bilang ilipat sila sa mga gas o likido. Ang mga uri ng kristal lattices sa iba't ibang mga materyales ay inilarawan.

pisikal na estado

Mayroon mga tiyak na pamantayan, na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng tatlong mga tipikal na mga estado ng pagsasama-sama, lalo solid, liquid at gas.

Ang mga sangkap para sa bawat pinagsama-samang estado.

1. Ang mga solids ay halos matatag sa laki at hugis. Ang huling pagbabago ay lubhang may problemang walang karagdagang gastos enerhiya.
2. Liquid ay maaaring baguhin ang hugis madali, ngunit sa parehong oras mapigil ang volume.
3. Puno ng gas na sangkap hindi panatilihin ang anumang hugis o dami.

Ang pangunahing criterion para sa kung saan ay tinutukoy ng mga estado ng pagsasama-sama ay ang pag-aayos ng mga molecule at pamamaraan ng kanilang kilusan. Ang mga puno ng gas na sangkap minimum na distansya sa pagitan ng mga indibidwal na molecules ay makabuluhang mas malaki kaysa sa kanilang sarili. Kaugnay nito, ang mga molecules ng likidong sangkap huwag maghiwa-hiwalay sa paglipas ng mahabang distances sa ilalim ng normal na mga kondisyon para sa kanila at mapanatili ang kanilang lakas ng tunog. Ang aktibong particles sa solids ay nasa tamang pagkakasunod-sunod, ang bawat isa sa kanila, tulad ng isang palawit na orasan, gumagalaw sa paligid ng isang partikular na punto sa kristal sala-sala. Ito ay nagbibigay sa solids ng mga partikular na lakas at kawalang-kilos.

Samakatuwid, sa kasong ito, ang pinaka-pagpindot katanungan ng kung paano upang ayusin ang mga umiiral na mga particle sa solids. Sa lahat ng iba pang mga kaso, ang mga atoms (molecule) ay hindi kaya iniutos istraktura.

liquid Mga Tampok

Ito ay kinakailangan upang magbayad ng espesyal na pansin sa ang katunayan na ang likidong ay isang uri ng tagapamagitan sa pagitan ng mga solid estado ng katawan at ang kanyang puno ng gas phase. Sa gayon, sa pamamagitan ng pagbaba ng temperatura ng likido solidifies, at kapag pagtataas ito sa itaas simula ng pagkulo ng sustansiya ay dumadaan sa mga puno ng gas estado. Gayunman, ang mga likido ay may pagkakatulad sa mga solid at puno ng gas na sangkap. Kaya, sa 1860, ang natitirang Russian siyentipiko D. I. Mendeleev itinatag ang pagkakaroon ng tinatawag na kritikal na temperatura - absolute bulak. Ito ay ang halaga at kung saan mawala manipis na hangganan sa pagitan ng gas at ang mga sangkap sa solid estado.

Ang susunod na criterion, pagsasama-sama ng dalawang katabi Modular estado - isotropy. Sa kasong ito, ang mga katangian ay pareho sa lahat ng direksyon. Kristal na, sa pagliko, ay anisotropic. Katulad nito gas, likido ay hindi magkaroon ng isang nakapirming hugis at ganap na sumakop ang lakas ng tunog ng mga sasakyang-dagat na kung saan sila naninirahan. Iyon ay, sila ay may isang mababang lapot at mataas na pagkalikido. Magkaharap, likido o gas microparticles gumawa ng libreng pag-aalis. Dati ito ay naisip na ang dami inookupahan ng mga likido, doon ay isang maayos na paggalaw ng molecules. Kaya, ang mga likido at gas ay taliwas sa crystals. Ngunit bilang isang resulta ng mga kasunod na mga pag-aaral ay pinapakita pagkakatulad sa pagitan ng solids at likido.

Sa liquid phase sa isang temperatura malapit sa solidification thermal paggalaw ay kahawig ng sa paggalaw ng solids. Sa kasong ito, ang likidong maaaring pa rin magkaroon ng isang tiyak na istraktura. Samakatuwid, na nagbibigay ng isang sagot sa tanong na ito, pati na ang mga particle ay nakaayos sa solids sa likido at gas, maaari naming sabihin na ang mga may gulo, disordered sa huling kilusan ng molecules. ngunit sa solids, molecule sumasakop sa karamihan ng mga kaso tiyak, nakapirming posisyon.

Ang tuluy-tuloy sa kasong ito ay isang uri ng tagapamagitan. Ang mas malapit ang temperatura sa isang pigsa, mas ang mga molecule ay gumagalaw sa gases. Kung ang temperatura ay malapit sa ang paglipat sa solid phase, ang microparticles ay nagsisimula upang ilipat ang higit pa at mas maayos.

Ang pagbabago ng estado ng sangkap

Isaalang-alang ang isang talagang simpleng halimbawa, pagbabago ng mga kondisyon ng tubig. Ice - ay isang solid phase ng tubig. Nito temperatura - sa ibaba zero. Sa isang temperatura katumbas ng zero, ang yelo natutunaw at nagiging tubig. Ito ay dahil sa ang pagkawasak ng kristal sala-sala: kapag nainitan ang mga particle magsisimulang upang ilipat. Ang temperatura kung saan ang isang sustansiya ay nagbabago pinagsasama-sama ng estado ay tinatawag na temperatura ng pagkatunaw (sa kasong ito ang tubig ay katumbas ng 0). Tandaan na ang temperatura ng yelo ay mananatili sa parehong antas hanggang sa kanyang temperatura ng pagkatunaw. Ang atoms o molecules ng likidong ito ay malilipat sa parehong paraan tulad ng sa solids.

Pagkatapos noon, patuloy na init ng tubig. Ang mga particle sa kasong ito magsisimulang upang ilipat intensively hangga't ating kabuhayan umabot sa susunod na punto ng pagbabago sa estado ng pagsasama-sama - ang simula ng pagkulo. Ang ganitong mga isang sandali ay nangyayari sa break na bono sa pagitan ng mga molecule na bumubuo ito sa pamamagitan ng accelerating ang kilusan - ito pagkatapos ay nagiging libreng sa kalikasan, at ay itinuturing na sa pamamagitan ng likidong ay dumadaan sa mga puno ng gas phase. Ang proseso ng pagbabago ng matter (tubig) mula sa mga likido phase sa mga puno ng gas na tinatawag na kumukulo.

Ang temperatura kung saan ang tubig boils, simula ng pagkulo tawag. Sa aming kaso ang halagang ito ay katumbas ng 100 degrees Celsius (ang temperatura umaasa sa presyon, normal na presyon ay tungkol sa isang kapaligiran). Tandaan: habang mayroon liquid ganap na-convert sa steam, ang temperatura ay nananatiling pare-pareho.

Ang reverse transition proseso ng tubig mula sa isang puno ng gas estado (steam) sa likido, na kung saan ay tinatawag na paghalay.

Ang karagdagang ito ay posible upang obserbahan ang proseso ng nagyeyelo - liquid transition (water) sa solid form (unang estado na inilarawan sa itaas - ay ice). Ang proseso ng inilarawan sa itaas payagan ang upang makakuha ng isang direktang tugon sa kung paano ang particles ay nakaayos sa solids, likido at gas. Ang lokasyon at kalagayan ng mga molecule ng isang sustansiya ay depende sa kanyang estado ng pagsasama-sama.

Ano ang solid? Ang pag-uugali ng microparticles sa loob nito?

Solid - estado na ito ay ang materyal na kapaligiran, ang mga natatanging tampok ng kung saan ay upang mapanatili ang isang pare-pareho ang hugis at pare-pareho ang likas na katangian ng thermal galaw ng microparticles tanggapin ang alok menor de edad pagbabago-bago. Ang katawan ay maaaring nasa solid, liquid at gaseous state. Mayroon ding isang ikaapat na estado, na kung saan modernong iskolar ay may hilig upang ipatungkol sa bilang ng pinagsama-samang - ang tinatawag na plasma.

Kaya, sa unang kaso, ang anumang bagay sa pangkalahatan ay may isang pare-pareho ang walang pagbabago hugis at ito ay may malaking epekto sa paraan ng mga particle ay nakaayos sa solids. Sa mikroskopiko antas, ito ay nakikita na ang mga atoms na bumubuo sa solid, ay konektado sa bawat isa sa pamamagitan Bonds kemikal at nasa kristal sala-sala.

Ngunit may isang exception - walang hugis na materyales, na kung saan ay solid, ngunit ang pagkakaroon ng kristal sala-sala ay hindi maaaring magyabang. Ito ay nagsisimula mula sa ito at maaaring magbigay ng isang sagot sa kung paano ang particles ay nakaayos sa solids. Physics sa unang kaso ay nagpapahiwatig na ang mga atoms o molecules ay nasa site sala-sala. Ngunit sa ikalawang kaso ng isang katulad na pagkakasunod-sunod, tiyak na hindi, at ito sangkap ay mas katulad ng likido.

Physics at ang mga posibleng kaayusan ng isang matatag na katawan

Sa kasong ito, ang materyal ay may gawi upang mapanatili ang lakas ng tunog nito at, siyempre, form. Iyon ay, upang baguhin sa huli, mga pagsusumikap ay dapat gawin, at ito ay hindi mahalaga kung ito ay ang paksa ng isang bakal, isang piraso ng plastic o clay. Ang dahilan dito ay namamalagi sa kanyang molekular istraktura. Upang maging mas tumpak na magsalita, sa pakikipag-ugnayan ng mga molecule na bumubuo sa katawan. Sa kasong ito ang mga ito ay pinakamalapit. Ang gayong kaayusan ng mga molecule ay umuulit. Iyon ay kung bakit ang mga puwersa ng pagkahumaling sa pagitan ng bawat isa sa mga bahaging ito ay napakataas.

Ang pakikipag-ugnayan ng microparticles ay nagpapaliwanag sa likas na katangian ng kanilang kilusan. Ihugis o dami ng solid katawan upang ayusin sa isang direksyon o sa iba pang ay napakahirap. solid particle ng katawan ay hindi upang ilipat sapalaran sa buong lakas ng tunog ng mga solidong katawan, ngunit maaari lamang ay paiba-iba sa paligid ng isang partikular na punto sa espasyo. solid-estado molecule ay paiba-iba nang sapalaran sa iba't ibang direksyon, ngunit pagkatisod sa kanyang sarili na tulad ibalik ang mga ito sa kanilang orihinal na estado. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga particle sa solids ay karaniwang matatagpuan sa isang mahigpit na tinukoy order.

Particles at ang kanilang mga pag-aayos sa isang solid

Solid katawan ay maaaring maging ng tatlong uri: mala-kristal, walang hugis at composites. Ito ay ang mga kemikal na komposisyon ay nakakaapekto sa mga lokasyon ng mga particle sa solids.

Mala-kristal solids ay may iniutos istraktura. Ang mga atoms o molecules bumuo ng isang kristal sala-sala spatial tamang form. Kaya, ang solid, na kung saan ay sa mala-kristal na estado, ay may isang tiyak na kristal sala-sala na kung saan, sa pagliko, ay tumutukoy tiyak na pisikal na katangian. Ito ang sagot sa kung paano ang particles ay nakaayos sa isang matatag.

Narito ang isang halimbawa: maraming taon na ang nakakaraan sa St. Petersburg sa warehouse upang i-hold stock ng makikinang na puting lata pindutan, na kung saan sa mababang temperatura ay may nawala ang kanilang ningning at ng mga puting bakal kulay abo. Mga Pindutan crumbled sa kulay-abo powder. "Tin plague" - ang tinatawag na "sakit", ngunit sa katunayan ito ay ang restructuring ng mga kristal na istraktura sa ilalim ng impluwensiya ng mababang temperatura. Tin sa paglipat mula sa puti sa kulay-abo na iba't-ibang crumbles sa powder. Kristal na, sa pagliko, ay nahahati sa mono-at polycrystalline.

Single crystals at polycrystalline

Single crystals (sosa asin) - ay isang homogenous solong crystals kinakatawan tuloy-tuloy na kristal sala-sala sa anyo ng mga regular na polygons. Polycrystals (buhangin, asukal, metal, bato) - mga mala-kristal na katawan na lumaki nang magkasama ng mga maliliit na, random na ibinahagi sa crystals. Ang ba ay kristal na-obserbahan ang mga kababalaghan ng Anisotropy.

Amorphousness: isang espesyal na kaso

Walang hugis katawan (dagta, dagta, salamin, amber) ay hindi i-clear ang mahigpit na pagkakasunud-sunod sa pag-aayos ng particle. Ito hindi pangkaraniwang kaso, sa anong pagkakasunud-sunod ang mga particle sa solids. Sa kasong ito, diyan ay ang mga palatandaan ng isotropic pisikal na katangian ng walang hugis solids ay pareho sa lahat ng direksyon. Sa mataas na temperatura, ang mga ito ay maging tulad ng isang malagkit likido, at sa mababang - tulad ng solids. Kapag ang mga panlabas na puwersa nang sabay-sabay eksibit nababanat katangian, ibig sabihin crack kapag sinaktan pinaliit na mga particle na buo at ang fluidity: ang temperatura sa matagal na pagkakalantad simulan upang dumaloy tulad ng isang likido. Huwag magkaroon ng tiyak na temperatura ng pagkatunaw at pagkikristal temperatura. Kapag pinainit, lamog walang hugis katawan.

Mga halimbawa ng walang hugis materyales

Dalhin, halimbawa, ordinaryong asukal at matukoy ang lokasyon ng mga particles sa mga solids sa iba't-ibang okasyon sa kanyang halimbawa. Sa kasong ito, ang parehong materyal ay maaaring mangyari sa mala-kristal o walang hugis form. Kapag nilusaw asukal ay dahan-dahan solidifies, ang mga molecule form ng tuwid na hilera - crystals (table asukal o asukal). Kung ang tinunaw na asukal, halimbawa, poured sa malamig na tubig, paglamig mangyayari masyadong mabilis, at ang mga particle huwag magkaroon ng panahon upang bumuo ng regular na hanay - ang unti-unting mawala solidifies nang hindi bumubuo ng kristal. Bilang ito ay lumiliko sugar candy (ito ay isang non-mala-kristal asukal).

Ngunit pagkatapos ng isang habang, isang sangkap na maaaring recrystallized, ang mga particle ay kinolekta sa regular na mga hilera. Kung ang asukal kendi humiga para sa ilang buwan, magsisimula itong ma-sakop ng isang maluwag na layer. Dahil crystals lumitaw sa ibabaw. Sugar ay magiging isang ilang buwan na panahon, at para sa isang bato - milyon-milyong mga taon. Natatanging halimbawa ay carbon. Graphite - isang mala-kristal carbon, nito layered istraktura. Ang isang brilyante - ay ang hardest mineral sa lupa, ay magagawang upang i-cut ang salamin at nakita ang bato, ito ay ginagamit para sa pagbabarena at buli. Sa kasong ito ang isang sustansiya - carbon, ngunit ang tampok ay ang kakayahan upang bumuo ng iba't ibang mga mala-kristal na form. Ito ay isa pang sagot sa kung paano ang particles ay nakaayos sa isang matatag.

Ang mga resulta. konklusyon

Ang istraktura at pag-aayos ng mga particle sa solids ay depende sa kung anong uri nabibilang ang mga sangkap sa tanong. Kung ang mga bagay ay mala-kristal, ang lokasyon ng microparticles ay magsuot ng maayos. Ang walang hugis istraktura ng naturang tampok na ito ay hindi nagtataglay. Ngunit composites ay maaaring sumapi sa parehong ang una at ikalawang grupo.

Sa isang kaso, ang liquid behaves katulad na solid (sa mababang temperatura, na kung saan ay malapit sa ang temperatura pagkikristal), ngunit maaaring humantong at ang gas (kung na pagtaas). Samakatuwid, sa ganitong pangkalahatang-ideya ng materyal na ito ay itinuturing bilang ang mga particle ay matatagpuan hindi lamang sa solids at sa iba pang mga pangunahing mga estado ng pagsasama-sama ahente.