Kiinteä tarkoitetut aineet, jotka pystyvät muodostamaan rungon ja on tilavuus.Alkaen nesteitä ja kaasuja, ne eroavat muodoltaan.Kiinteät aineet säilyttävät muoto kehon johtuu siitä, että niiden hiukkaset voivat liikkua vapaasti.Ne eroavat tiheydet, plastisuus, sähkönjohtavuus ja väri.Niillä on myös muita ominaisuuksia.Esimerkiksi useimmat näistä aineista sulatetaan aikana lämmityksen, hankkimalla neste yhdistetty tila.Jotkut heistä lämmitys- heti muuttuu kaasun (ylevää).Mutta on myös niitä, jotka hajoavat muihin aineisiin.
tyypit kiintoaineiden
Kaikki kiinteät aineet jaettiin kahteen ryhmään.
- amorfinen, jossa yksittäiset hiukkaset ovat kaoottisia.Toisin sanoen, ne eivät poista (määritetty) rakenne.Kiinteät aineet voivat sulaa tietyllä määritellyn lämpötila välein.Yleisimpiä näistä ovat lasi ja hartsi.
- Crystal, jotka puolestaan jaetaan 4 ryhmään: atomi, molekyyli, ioninen, metallinen.Hiukkaset sijaitsevat vain tietty kuvio, eli ristikko pistettä.Sen geometria eri aineet voivat vaihdella suuresti.
kiteisenä aineena amorfista etusija numeroin.
erilaisia kiteisen kiinteiden aineiden
Lähes kaikki kiinteät aineet on kiderakenne.Ne eroavat rakenteeltaan.Niiden kiteinen hila sivustot sisältävät erilaisia hiukkasia ja kemikaaleja.Se on niiden mukaisesti, ja he saivat nimensä.Kunkin on ominaista ominaisuus:
- Vuonna atomi kidehilan kiinteät hiukkaset on yhdistetty kovalenttisella sidoksella.Se erottuu sen kestävyyttä.Tämän vuoksi, näitä aineita on korkea sulamispiste ja kiehumispiste.Tämäntyyppinen sisältää kvartsia ja timantti.
- Sen molekyyli- hilan välinen sidos hiukkasten on ominaista heikkous.Tämän tyyppisille aineille on ominaista helppous keittämällä ja sulaa.Ne eroavat volatiliteetti kautta, joilla on tietty tuoksu.Kiintoaineet ovat jään sokeria.Molekyylien liikettä kiinteissä aineissa Tämän tyyppisiä tunnusomaista niiden toiminta.
- ioninen kidehilassa sivustoja varajäsenen vastaavan hiukkasia, veloitetaan positiivisesti ja negatiivisesti.Niitä hallussa sähköstaattinen vetovoima.Tämäntyyppinen ritilä olemassa emäksiä, suoloja, perus oksideja.Monet aineet, tällaisia ovat vesiliukoisia.Koska melko vahva sidos ionit ovat tulenkestäviä.Lähes kaikki heistä ei ole hajua, koska niille on ominaista ei-volatiliteetti.Aineet ionisoituvilla ristikko eivät pysty sähköä, koska niiden koostumus ei vapaita elektroneja.Tyypillinen esimerkki ionista kiinteää ainetta - suola.Tällainen kidehila antaa sille hauras.Tämä johtuu siitä, että jokainen sen offset voi aiheuttaa vastenmielinen voimia ioneja.
- metallinen kidehilassa sivustot ovat läsnä vain ionit kemikaaleja positiivisesti varautuneita.Niiden välissä on vapaita elektroneja, joiden kautta upean syötön lämpö- ja sähköenergian.Siksi mikä tahansa eri metalleja tällainen ominaisuus kuten johtavuus.
Yleiset käsitteet kiinteän
kiinteät aineet ja aineet, - se on lähes sama.Nämä ehdot tarkoitetut yksi neljästä valtioiden yhdistämistä.Kuiva-ainepitoisuus on vakaa muoto ja luonne lämpöliikkeen atomien.Jälkimmäinen tehdä pieniä värähtelyjä lähellä tasapainoa kantoja.Osa tiede, joka tutkii koostumus ja sisäinen rakenne, jota kutsutaan kiinteän olomuodon fysiikka.On muitakin tärkeitä aloja tiedon mukana tällaisia aineita.Muuta muotoaan alle ulkoisten toimien ja liike nimeltä kiinteä mekaniikka.
johtuen erilaisia ominaisuuksia kiinteiden aineiden, niitä on käytetty erilaisia teknisiä laitteita, ihmisen luomia.Useimmiten makaavat niiden käytöstä ominaisuuksia, kuten kovuus, tilavuus, massa, joustavuus, plastisuus ja haurautta.Nykyaikainen tiede voidaan käyttää, ja muita laadun kiinteitä aineita, jotka voidaan havaita vain laboratoriossa.
Mikä kiteet
kiteet - vankka runko järjestetty tietyssä järjestyksessä hiukkasia.Jokainen kemikaali on oma rakenne.Sen atomien kanssa muodostavat kolmiulotteisen jaksollisen pinoaminen kutsutaan ristikko.Kiinteät aineet on erilainen symmetria rakenne.Kidetilaa kiinteä pidetään kestävä, koska se on vähimmäismäärä potentiaalienergiaa.
valtaosa kiinteiden aineiden (luonnollinen) koostuu suuresta määrästä satunnaisesti suuntautuneita rakeiden (kristalliitit).Tällaisia aineita kutsutaan monikiteisen.Näitä ovat tekninen seokset ja metallit, sekä paljon kiviä.Yksikiteisiä kutsutaan yksi luonnollinen tai synteettinen kiteitä.
Useimmat näistä kiinteät aineet muodostettiin nestefaasin, jota edustaa sulaa tai liuosta.Joskus ne ovat peräisin kaasumaisessa muodossa.Tämä prosessi tunnetaan kiteyttämällä.Kiitos tieteen ja tekniikan kehitykseen viljelyn menettelyn (synteesi) erilaisten aineiden saada kaupallisesti.Useimmat kiteet on luonnollinen muoto muodossa säännöllisesti polyhedra.Niiden koot vaihtelevat suuresti.Joten, luonnollinen kvartsi (vuorikristalli) voi painaa jopa satoja kiloja, ja timantit - jopa useita grammaa.
amorfinen kiintoaineita, atomit ovat jatkuvassa vaihtelu noin satunnaisesti sijaitsevat pistettä.He pelastivat joitakin lyhyen kantaman järjestys, mutta ei pitkän kantaman.Tämä johtuu siitä, että niiden molekyylit on järjestetty etäisyyden, joka voidaan verrata niiden kokoa.Yleisin elämässämme esimerkki tällaisesta kiinteän lasitilaan.Amorfinen materiaalit ovat usein käsitellään ääretön neste viskositeetti.Aika kiteytys on joskus niin suuri, että ei ilmetä.Se
Edellä mainitut ominaisuudet näiden aineiden tekevät niistä ainutlaatuisia.Amorfinen kiintoaineita pidetään epävakaa, koska aika saattaa mennä kiteinen tila.
molekyylien ja atomien jotka muodostavat kiinteitä, täynnä tiheän.Ne käytännössä säilyttävät suhteellinen asema suhteessa muita hiukkasia ja pidetään yhdessä molekyylien väliset vuorovaikutukset.Välinen etäisyys molekyylien kiinteän eri aloilla kidehilan parametrin nimi.Aineen rakennetta ja sen symmetria määritellä useita kiinteistöjä, kuten e-vyöhyke, pilkkominen ja optiikka.Kun se altistetaan kiinteän riittävän suuri voima, nämä ominaisuudet voivat olla enemmän tai vähemmän rikottu.Tässä vankka antaa pysyviä muodonmuutoksia.
atomia kiintoaineita värähdellä, mikä johtuu hallussaan lämpöenergiaa.Koska ne ovat merkityksettömiä, ne voidaan havaita vain laboratorio-olosuhteissa.Molekyylirakenne kiinteän vaikuttaa suuresti sen ominaisuuksia.
tutkimus kiintoaineiden
ominaisuudet, ominaisuudet nämä materiaalit, niiden laatu ja hiukkasten liikettä tutkitaan eri alaluokkaa Solid State Physics.
käytetään tutkimuksessa: radio spektroskopia, rakenteellinen analyysi käyttäen röntgenkuvat ja muita menetelmiä.Tutki siis mekaaniset, fysikaaliset ja termiset ominaisuudet kiintoaineen.Kovuus, stressinsietokykyä, vetolujuus, faasimuutosten opiskelee materiaalitieteen.Se pitkälti päällekkäinen fysiikan kiintoaineen.On toinenkin tärkeä modernin tieteen.Tutkimus nykyisten ja syntetisointi uusia aineita pidetään kiinteän olomuodon kemia.
ominaisuudet kiintoaineita
luonne liikettä ulomman elektronien atomien kiinteää määrää monet sen ominaisuuksia, kuten sähkö-.On 5 luokkia näitä laitoksia.Ne asetetaan tyypin mukaan atomien:
- Ion, jonka tärkein ominaisuus on voima sähköstaattisen vetovoima.Sen ominaisuuksia: heijastus ja valon absorptio infrapuna-alueella.Alhaisessa lämpötilassa ionisidoksen on ominaista alhainen johtavuus.Esimerkki tällaisesta aineesta on natriumsuola suolahappoa (NaCl).
- Kovalenttinen suorittaa elektroniparin, joka kuuluu molemmille atomia.Tällainen viestintä on jaettu: yksi (yksinkertainen), kahden ja kolmen hengen.Nämä nimet ilmaisemaan paria elektronien (1, 2, 3).Kahden ja kolmen hengen joukkovelkakirjalainat kutsutaan kerrannaisia.On toinenkin jako ryhmän.Niin, riippuen elektronitiheys jakauma on eristetty polaarinen ja ei-polaaristen sidos.Ensimmäinen on muodostettu eri atomien, ja toinen - sama.Kuten kiinteän olomuodon, joista esimerkkejä ovat - timantti (C) ja piin (Si), tunnettu siitä, että sen tiheys.Useimmat kiinteitä kiteitä liittyvät erityisesti kovalenttinen sidos.
- metallia, joka muodostuu yhdistämällä valenssielektronit atomien.Tämän seurauksena, on yhteensä elektroni pilvi, joka liikkuu vaikutuksen alaisena sähköjännitteen.Metallisidos muodostuu, kun liimaus atomien pitkä.Että ne pystyvät luovuttamaan elektroneja.Monien metallien ja kompleksiyhdisteitä joukkovelkakirjalainan muodostunut kiinteä olomuoto.Esimerkkejä: natrium, barium, alumiini, kupari, kulta.Koska ei-metallisten yhdisteitä ovat seuraavat: AlCr2, Ca2Cu, Cu5Zn8.Aineet, joilla on metallinen liimaus (metallit) ovat monimuotoisia fysikaaliset ominaisuudet.Ne voivat olla nestemäisiä (Hg), lievä (Na, K), erittäin kova (W, Nb).
- Molecular esiintyvät kiteet, jotka on muodostettu yksittäisiä molekyylejä aineen.Sille on ominaista välit molekyylien nolla elektronitiheys.Voimat, jotka sitovat atomien tällaiset kiteet ovat huomattavia.Samaan molekyylit ovat houkutelleet toisiaan enää heikko molekyylien välisiä nähtävyys.Siksi niiden välisen yhteyden tuhoutuu helposti kuumentamalla.Yhteydet atomien romahtaa paljon vaikeampaa.Molekyylisidos on jaettu suunta, hajonta ja induktio.Esimerkki tällaisesta aine on kiinteä aine metaania.
- vety että tapahtuu positiivisesti polarisoitunut atomien molekyylin tai sen osan ja kielteisesti polarisoitunut pienin hiukkanen molekyylin tai toinen osa.Näitä suhteita voidaan katsoa jäätä.
ominaisuudet kiintoaineen
Mitä tiedämme tänään?Tiedemiehet ovat tutkineet ominaisuuksia kiinteä olomuoto.Kun se altistetaan lämpötilan muutoksiin, ja se on.Siirtymä kehon nestettä kutsutaan sulaminen.Muutos kiinteästä olomuodosta kaasumaisessa tilassa kutsutaan sublimaatio.Alentamalla lämpötilaa kiteytyminen kiinteää ainetta.Tietyt aineet vaikutuksen alaisena kylmä siirretään amorfisen faasin.Tätä prosessia kutsutaan lasituksen tutkijat.
Vaiheessa siirtymiä muuttaa sisäisen rakenteen kiinteitä aineita.Suurin tilaus se hankkii lämpötila lasketaan.Ilmakehän paineessa ja lämpötilassa T & gt;0 Kun kaikkia aineita luonnossa olevat, jähmettyä.Vain helium, joka on välttämätön kiteytyminen paine 24 atm, on poikkeus tähän sääntöön.
solid-state antaa sille erilaiset fysikaaliset ominaisuudet.Ne kuvaavat erityisiä käyttäytymistä elinten vaikutuksen alaisena tietyillä aloilla ja voimia.Nämä ominaisuudet on jaettu ryhmiin.On 3 tapoja vaikuttaa, vastaava 3 erilaista energian (mekaaninen, terminen, sähkömagneettinen).Näin ollen on olemassa 3 ryhmää heistä fysikaalisten ominaisuuksien kiinteät:
- mekaaniset ominaisuudet liittyvät stressiä ja paineita elinten.Nämä kriteerit on jaettu kiintoaineita joustava, reologiset, voimaa ja tekniikkaa.Levossa elin säilyttää muotonsa, mutta se voi vaihdella vaikutuksen alaisena ulkoinen voima.Samalla se voi olla plastinen muodonmuutos (alkuperäisen ulkoasun ei palauteta), elastinen (palaa alkuperäiseen muotoonsa) tai tuhoisa (kun tietty kynnys hajoaa / vika).Arvostelu näitä pyrkimyksiä kuvailla kimmoisuusmoduulien.Kiinteät ei ainoastaan vastusta puristus, jännitystä, mutta myös siirtää, vääntö ja taivutus.Vahvuus kiinteää elimen on hänen omaisuutensa vastustaa tuhoa.
- Terminen ilmenee vaikutuksen alaisena termisen aloilla.Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista - sulamislämpötilan, jossa elin kulkee nestemäisessä tilassa.Se on havaittu Kiteinen kiintoaine.Amorfinen aineilla on piilevä sulamislämpö, kun ne siirtyvät nestemäisessä tilassa, kun lämpötila nousee vähitellen.Päästyään tietty lämpö amorfinen elin menettää kimmoisuutensa ja muuttuu plastisuus.Tämä tila tarkoittaa saavuttamaan lasittumislämpötila.Kuumennettaessa, muodonmuutos kiinteän kappaleen.Lisäksi, se usein laajenee.Kvantitatiivisesti, tämä ehto on ominaista tietty tekijä.Kehon lämpötila vaikuttaa mekaanisia ominaisuuksia, kuten juoksevuus, joustavuus, kovuus ja kestävyys.
- Sähkömagneettinen liittyvät altistumiseen kiinteitä mikropartikkeleita ja virtaus sähkömagneettisten aaltojen suuri jäykkyys.Näitä ovat koeaika ja säteilevän ominaisuuksia.
vyörakenne
kiinteät aineet luokitellaan ja ns vyörakenne.Esimerkiksi, joukossa erottaa:
- johtimia, tunnettu siitä, että vapaa johtuminen ja valenssiin bändejä päällekkäisiä.Siten elektronit voivat liikkua niiden välillä, jolloin saadaan pienin energia.Johtimia ovat kaikki metallit.Haettaessa tällaisen elimen potentiaalieron tuotettu sähkö (kiitos vapaan liikkuvuuden elektronien välillä pistettä alin ja suuren potentiaalin).
- eristeet alueilla, jotka eivät ole päällekkäisiä.Väli on yli 4 eV.Kuljettaa elektroneja Valence vyöhykkeestä meneillään tarvitsevat enemmän energiaa.Koska tällaiset ominaisuudet eristeiden käytännössä ei-johtavia.
- Semiconductors, tunnettu siitä, että ilman johtuminen ja valenssi.Väli on pienempi kuin 4 eV.Siirtää elektroneja Valence vyöhykkeestä jatkuva tarve vähemmän energiaa kuin eristeitä.Pure (seostamaton ja oma) puolijohteet huono virta kulkee.
molekyylien liikettä kiinteissä aineissa, määrittää niiden sähkömagneettisia ominaisuuksia.
Muut ominaisuudet
Kiinteät aineet jaetaan ja sen magneettiset ominaisuudet.On olemassa kolme ryhmää:
- diamagneettisia materiaaleja, joiden ominaisuudet riippuvat hieman lämpötilan tai tilaa yhdistäminen.
- paramagneettinen tuloksena suunta johtuminen elektronit ja magneettiset momentit atomien.Mukaan Curie, niiden herkkyys vähenee suhteessa lämpötilaan.Näin ollen, 300 K, se on 10-5.
- elin määräsi magneettinen rakenteiden pitkän kantaman järjestys atomien.Vuonna solmut ristikko määräajoin järjestetty hiukkasten magneettiset momentit.Nämä kiintoaineet ja yleisesti käytettävien aineiden eri aloilla inhimillisen toiminnan.
kovin aine luonnossa
Mitä ne ovat?Tiheys kiintoaineiden pitkälti määrittää niiden kovuutta.Viime vuosina tutkijat ovat havainneet useita materiaaleja, jotka väittävät olevansa "kaikkein kestävä runko."Useimpien kiinteiden - tämä Fuller (kide molekyylien fullereeni), joka on noin 1,5 kertaa kovempaa kuin timantti.Valitettavasti se on tällä hetkellä saatavilla vain hyvin pieniä määriä.
Nykyisin useimmat kiinteää ainetta, joka myöhemmin voidaan käyttää teollisuudessa - lonsdalite (kuusikulmainen timantti).Se on 58% kovempaa kuin timantti.Lonsdale - allotrooppista muuttaminen hiiltä.Sen kidehila on hyvin samanlainen kuin timantti.Lonsdaleite solu sisältää 4 atomia, ja timantti - 8. Vuodesta kiteitä laajalti käytetty tänään on vaikeinta timantti.
