Solid nimetatud ainetega, mis on võimelised moodustama keha ja on maht.Vedelike ja gaaside, nad paistavad silma oma kuju.Tahkised säilitavad kuju keha tingitud asjaolust, et nende osakesed on võimeline liikuma vabalt.Nad erinevad oma tihedusest, plastilisus, elektrijuhtivus ja värvi.Neil on ka muid omadusi.Näiteks enamike nende ainete sulatatakse kütmise ajal, omandades vedelik agregaatoleku.Mõned neist on kütte kohe ümber gaasi (ülev).Aga on ka neid, mis lagunevad teiste ainetega.
tüübid tahked
Kõik kuivained olid jagatud kahte gruppi.
- amorfne, kus inimene osakesed on kaootiline.Teisisõnu, nad ei ole selge (määratud) struktuuri.Tahkised suudavad sulavad teatud kindlaksmääratud temperatuur intervalli.Kõige levinum neist sisaldavad klaasi ja vaiku.
- Crystal, mis omakorda jagunevad 4 liiki: aatomi, molekulaarsel, ionic, metallist.Osakesed asuvad ainult konkreetse struktuuris, nimelt võre aspekti.Selle geomeetria erinevaid aineid võib suuresti varieeruda.
kristalne tahke amorfne ülimuslikud numbrid.
tüüpi kristalne tahked
Peaaegu kõik tahked ained on kristallstruktuur.Nad erinevad oma struktuuri.Oma kristallvõre saidid sisaldavad erinevaid osakesi ja kemikaale.See on nendega kooskõlas, ja nad said oma nime.Iga tüüp on iseloomulik omadus:
- aatomi kristallvõre tahked osakesed on seotud kovalentse sidemega.See eristub selle vastupidavust.Tänu sellele, et selliste ainete on kõrge sulamistemperatuur ja keemistemperatuur.Sellesse tüüpi kuuluvad kvarts ja teemant.
- Molekulaartasandil võre vaheline side osakeste iseloomustab tema nõrkus.Sedasorti aine iseloomustab lihtsus keemiseni ja sulab.Nad erinevad volatiilsuse kaudu, mis on teatud lõhn.Selline kuivainete hulka jää suhkrut.Liikumise molekulide kuivained seda tüüpi iseloomustab nende aktiivsust.
- Ioonide kristallvõrele saidid asendusliikme vastava osakesed, laetud positiivselt ja negatiivselt.Nad on käes elektrostaatiline atraktsioon.Seda tüüpi võrega olemas leelised, soolad, põhi oksiidid.Paljud ained sedalaadi on vees lahustuvad.Tänu üsna tugeva sideme ioonid ei allu.Peaaegu kõik neist ei ole lõhna, sest neid iseloomustab suitsetamine kõikumine.Aineid ionic võre ei suuda juhivad elektrit, sest nende koostis ei vabad elektronid.Tüüpiline näide ioonse tahked - sool.Selline kristallvõre annab talle rabedaks.See on tingitud asjaolust, et iga selle korvamiseks võib põhjustada tõukejõude ioone.
- Metallik kristallvõrele saidid on olemas vaid ioonide kemikaalide positiivselt laetud.Nende vahel on vabad elektronid, mille kaudu suur pass soojus- ja elektrienergia.See on põhjus, miks kõik erinevad metallid nagu funktsioon kui juhtivus.
üldmõisted tahke
kuivained ja ainete - see on peaaegu sama.Need tingimused nimetatud üks neljast riikide liitmist.Kuivaine on stabiilne kuju ja iseloomu soojusliku liikumise aatomid.Viimane teha väike võnkumisi lähedal tasakaalu positsioone.Osas teadus, mis uurib koosseis ja sisemine struktuur, mida nimetatakse tahkisefüüsika.On ka teisi olulisi valdkondi teadmisi seotud selliste ainete.Muutus kuju välistegevuse raames ja liikumist nimetatakse tahke mehaanika.
tõttu erinevad omadused tahkiste, nad on kasutatud erinevaid tehnilisi seadmeid, mis on loodud inimese poolt.Enamasti asuvad nende kasutamise omadused nagu kõvadus, maht, mass, elastsus, plastilisus ja rabedust.Nüüdisteadus saab kasutada, ja muud kvaliteedi kuivainete mida saab detekteerida vaid laboris.
Mis kristallid
kristallid - tahke keha paigutatud kindlas järjekorras osakesi.Iga keemilise on oma struktuur.Tema aatomid moodustavad kolmemõõtmelise perioodilise virnastamise nimetatakse võre.Tahkised on erinevad sümmeetria struktuuri.Kristalliline olekus tahke peetakse resistentsed, sest see on minimaalne kogus potentsiaalne energia.
enamik tahkeid materjale (naturaalne) koosneb suurest arvust korrapäratult orienteeritud üksikute terade (kristalliitidest).Selliseid aineid nimetatakse polükristallilise.Nendeks tehnilise sulamid ja metallid, samuti palju kivimid.Monokristallist nimetatakse ühe looduslik või sünteetiline kristallid.
Enamik neist tahked kujunevad välja vedelas olekus, keda esindab sula või lahus.Mõnikord, kui need on saadud gaasilises olekus.Seda protsessi nimetatakse kristalliseerumise.Tänu teaduse ja tehnika arenguga kasvatamise korras (süntees) erinevate ainete kaubandusvõrgust.Enamik kristallid on loomulik kuju regulaarsete hulktahukateks.Nende suurused on väga erinevad.Nii, looduslik kvarts (mäekristall) võib kaaluda kuni sadade kilogrammide ja teemandid - kuni mitu grammi.
amorfne tahked ained, aatomite pidevas kõigub juhuslikult asuvad punktid.Nad on salvestatud mõned lähiala järjekorras, kuid ei pikamaa.Selle põhjuseks on asjaolu molekulid on paigutatud kaugusele, mis võib võrrelda nende suurusest.Kõige tavalisem meie elus näide sellisest tugeva klaasjas riik.Amorfne materjalid on sageli käsitleda kui lõpmatut vedelik viskoossus.Aeg kristalliseerumise on mõnikord nii suur, et ei avaldu.See
eespool omadused nende ainete muuta need ainulaadne.Amorfsed tahkised peetakse ebastabiilne, sest aeg võib minna kristalses olekus.
molekule ja aatomeid, mis moodustavad tugeva, pakitud suure tihedusega.Nad praktiliselt säilitavad oma suhtelise positsiooni suhtes teised osakesed ja hoitakse koos molekulidevaheliste interaktsioonid.Vahemaa molekulid tahke erinevates valdkondades kristallvõre parameetri nime.Aine struktuuri ja selle sümmeetria määratleda mitmeid omadusi, nagu näiteks e-ala, dekoltee ja optika.Kui avatud tahke piisavalt suur jõud, need omadused võivad olla rohkem või vähem rikutud.Selles tahke annab püsiva deformatsiooni.
aatomite tahked võnkuma, mis on tingitud valduses soojusenergia.Kuna nad on tähtsusetud, võib neid täheldati ainult laboritingimustes.Molekulaarstruktuur tahket mõjutab suuresti selle omadusi.
uuring tahked
funktsioonid, nende materjalide omadustele, nende kvaliteet ja osakeste liikumise uuritakse erinevate § Solid State Physics.
kasutatakse Uuring: raadio spektroskoopia, struktuuri analüüs kasutades X-kiirte ja teiste meetoditega.Nii uurida mehaanilised, füüsikalised ja termilisi omadusi tahke.Kõvadus, stressitaluvusega, tõmbetugevuse, faasi transformatsioonide õpib materjaliteaduses.See kattub suures füüsika tahke.On veel üks oluline kaasaegse teaduse.Uuring olemasolevate ja sünteesida uusi aineid hoitakse tahke keha keemia.
Omadused tahked
iseloomu liikumise välimine elektronid aatomite tahke määrab paljud tema omadused, nagu elektri-.Seal on 5 klassi selliseid asutusi.Nad on kehtestatud vastavalt tüüpi aatomitest:
- Ion, mille põhiline eripära on jõudu elektrostaatiline atraktsioon.Tema funktsioonid: mõtisklusi ja valguse neeldumine infrapuna piirkonda.Madalal temperatuuril ioonside iseloomustab madala juhtivusega.Näiteks sellise aine on naatriumsool soolhapet (NaCl).
- kovalentne teostab elektron paari, mis kuulub nii aatomid.Selline suhtlemine jaguneb: ühe (lihtne), topelt-ja kolmekordne.Need nimed kohaloleku märkimiseks paari elektrone (1, 2, 3).Kahe ja kolmiksidet nimetatakse telli.On veel üks jagunemine rühma.Niisiis, sõltuvalt elektronide jaotust on isoleeritud polaarsed ja mittepolaarsed side.Esimene on moodustatud erinevate aatomitega, ja teine - sama.Sellised tahkes olekus, mille näited on - ruut (C) ja räni (Si), mida iseloomustab selle tihedust.Enamik tahkeid kristalle konkreetselt seotud kovalentse sidemega.
- metal kombineerimisel moodustatud valentsielektroni aatomitest.Selle tulemusena on kokku elektronide pilve, mis liigub mõjul elektrilise pinge.Metallist moodustub kui liimimine aatomite pikk.Et nad suudavad annetada elektronid.Paljud metallid ja keerulised ühendid side moodustub tahkes olekus aine.Näited: naatriumi, baariumi, alumiinium, vask, kuld.Kuna mittemetallilisi ühendeid on järgmised: AlCr2, Ca2Cu, Cu5Zn8.Aineid, mille metallühendused (metall) on mitmekesine füüsikalised omadused.Nad võivad olla vedelad (Hg), kerge (Na, K), väga kõva (W, Nb).
- Molecular esinevad kristallid, mis on moodustatud üksikute molekulide aine.Seda iseloomustab vaheseinte molekulide vahel nulli elektronide tihedus.Jõudude mis seovad aatomitega sellisel kristallid on märkimisväärsed.Samal molekulid tõmbuvad üksteise ainult nõrgad molekulidevahelised atraktsioon.Seetõttu on nende omavaheline suhe on lihtsalt hävitatud küte.Vahelised ühendused aatomit variseda palju keerulisem.Molekulaarne võlakirja jaguneb orientatsioon, hajutatus ning induktsiooni.Näiteks sellise aine on tahke metaan.
- vesinik, mis tekib vahel positiivselt polariseeritud aatomit molekuli või selle osa ja negatiivselt polariseeritud väikseim osake molekuli või teiselt poolt.Need suhted võivad olla tingitud jää.
Tahkete ainete
Mida me teame täna?Teadlased on uurinud omadused tahkes olekus aine.Kui avatud temperatuuri muutusi ning see on.Üleminek keha vedeliku nimetatakse sulatamiseks.Ümberkujundamine tahkest gaasiliseks nimetatakse tööpõhimõttega.Vähendades temperatuuri kristallumisprobleemide tahke.Mõned ained mõjul külma üle amorfse faasi.Seda protsessi nimetatakse vitrification teadlased.
faasi üleminekud muuta sisemist struktuuri tahke.Suurim Et see omandab temperatuuri alandatakse.At atmosfäärirõhul ja temperatuuril T & gt;0 tahes aine poolt esinevad looduses, tahkuma.Ainult heelium, mis on vajalikud kristalliseerumise rõhk 24 atm, on erand sellest reeglist.
tahkes olekus annab talle erinevad füüsikalised omadused.Nad kirjeldavad konkreetset käitumist organite mõjul teatud valdkondades ja jõud.Need omadused on jagatud rühmadesse.Seal on 3 võimalust mõjutada, vastav 3 liiki energia (mehaaniline, termiline, elektromagnetilise).Seega on 3 grupis neist füüsikalised omadused kuivained:
- mehaanilised omadused, mis on seotud stressi ja tüve vahel.Need kriteeriumid on jagatud tahked elastne, rheological, tugevuse ja tehnoloogia.Rahulikus keha säilitab oma kuju, kuid see võib olla mõju all välist jõudu.Samas võib see olla plastiline deformatsioon (esialgne välimus ei tagastata), elastne (naaseb esialgse kuju) või destruktiivne (kui teatud künnise kõduneb / süü).Vaadake neid jõupingutusi kirjeldada elastne moduli.Solid mitte ainult takistab compression, pinge, kuid suunab, vääne ja painutamine.Tugevus tahke keha nimetatakse tema vara vastu panna hävitamine.
- Thermal avaldub mõju all termilise väljad.Üks tähtsamaid omadusi - sulamistemperatuuri, et keha satub vedelas olekus.On täheldatud kristallilise tahke.Amorfsed ained on varjatud sulamissoojus, kui nad üleminek vedelasse olekusse, kui temperatuur tõuseb järk-järgult.Jõudes teatud soojuse amorfne keha kaotab oma elastsuse ning muutub plastilisus.See riik tähendab saavutada oma klaasisiirdetemperatuur.Kuumutamisel deformatsiooni tahke keha.Peale selle sageli paisub.Kvantitatiivselt käesoleva seisundit iseloomustab teatud tegur.Kehatemperatuuri mõjutab mehaanilised omadused nagu voolavust, paindlikkus, tugevuse ja vastupidavuse.
- Elektromagnetiline manustamisega seotud tahke mikroosakesi ja voolu elektromagnetlained kõrge jäikus.Nende hulka kuuluvad kriminaalhoolduse ja kiirguslevi omadused.
bänd struktuuri
tahked ained ja nn bändi struktuuri.Näiteks, nende seas eristada:
- juhtmed, mis erineb selle poolest, et zone juhtivuse ja valentsiga bändid kattuvad.Seega elektronid saavad liikuda nendevahelised Saadi väikseim energiat.Dirigentidele on kõik metallid.Kui taotletakse sellise keha potentsiaalide vahe elektri (tänu vabale liikumisele elektronid punktide vahel madalaima ja suure potentsiaaliga).
- dielektrikute valdkondades, mis ei kattu.Intervall nende vahel on rohkem kui 4 eV.Et viia elektrone valents tsoonis on jätkuvalt vaja rohkem energiat.Tänu sellistele omadustele dielektrikute praktiliselt mittejuhtiv.
- pooljuhid, mida iseloomustab see, et puuduvad juhtivuse ja valentsiga.Intervall nende vahel on väiksem kui 4 eV.Et kanda elektrone valents tsoonis on jätkuvalt vaja vähem energiat kui dielektrikute.Pure (puhas ja enda) pooljuhid halb praeguse kandub.
molekulide liikumist tahkistes, määrata nende elektromagnetilised omadused.
Muud omadused
Kuivaine jaguneb ja magnetilised omadused.On kolme rühma:
- diamagnetic materjale, mille omadused sõltuvad vähe temperatuurist või agregatsiooniolekutes.
- paramagneetilised tulemuseks orientatsiooni juhtivus elektronide ja magnetmomendid aatomid.Vastavalt Curie nende tundlikkus väheneb proportsionaalselt temperatuuri.Seega 300 K, on 10-5.
- keha tellitud magnet struktuuride kaugkorrastatust aatomitest.Sõlmpunktides võre perioodiliselt paigutatud osakesi magnetmomendid.Need ained ja ained, mida sageli kasutatakse erinevates inimtegevuse valdkondades.
raskem aine looduses
Mis need on?Tihedus tahked enamasti määrata nende kõvadus.Viimastel aastatel on teadlased avastanud mitmeid materjale, mis väidavad, et "kõige vastupidavam keha."Enamik tahked - see Fuller (crystal molekulide fullereenosakeste), mis on umbes 1,5 korda raskem kui teemant.Kahjuks on praegu saadaval ainult väga väikestes kogustes.
Täna kõige tahke aine, mis hiljem võib kasutada tööstuses - lonsdalite (kuusnurkne teemant).See on 58% raskem kui teemant.Lonsdale - allotropic muutmine süsinikku.Selle kristallvõre on väga sarnane teemant.Lonsdaleite lahter sisaldab 4 aatomit, ja teemant - 8. kristallidest laialdaselt kasutatakse tänapäeval on kõige raskem teemant.
