Spørsmål om hva staten aggregering, hvilke funksjoner og egenskaper er faste stoffer, væsker og gasser er dekket i flere kurs.Det er tre klassiske tilstander av materie, med sine karakteristiske strukturelle trekk.Deres forståelse er et viktig poeng i å forstå geofag, levende organismer, produksjonsvirksomhet.Disse spørsmålene studerer fysikk, kjemi, geografi, geologi, fysikalsk kjemi og andre vitenskapelige disipliner.Stoffer som er under visse forhold i en av de tre grunnleggende typer tilstand kan endres ved å øke eller redusere temperaturen, trykk.Vurdere mulige overganger fra en tilstand til en annen som de forekommer i naturen, kunst og hverdagsliv.
Hva er den fysiske tilstand?
ord av latinsk opprinnelse "aggrego" i oversettelse til russisk betyr "å bli med."Den vitenskapelige begrepet refererer til staten av den samme kroppen, substans.Eksistensen under forskjellige trykkverdier av faste stoffer, væsker og gasser som er typiske for alle lag av jorden viss temperatur og.I tillegg til de tre grunnleggende tilstander av aggregering, er det også en fjerde.Ved forhøyet temperatur og konstant trykk gassen omdannes til plasma.For bedre å forstå hva staten aggregering, er det nødvendig å minne om de små partiklene som utgjør materie og kroppen.
Diagrammet over viser en - gass;b - væske;C - solid.På disse tallene er angitt med sirkler strukturelle elementer av stoffet.Dette symbolet er faktisk atomer, molekyler, ioner er ikke kontinuerlige perler.Atomer består av en positivt ladet kjerne, rundt hvilken beveger seg med høy hastighet negativt ladede elektroner.Kunnskap om den mikroskopiske strukturen i saken bidrar til å bedre forstå forskjellene som eksisterer mellom ulike aggregerte former.
garantier om et mikrokosmos, fra antikkens Hellas til XVII århundre
første informasjonen om partiklene, som er sammensatt av den fysiske kroppen, dukket opp i antikkens Hellas.Tenkere Demokrit og Epikur introduserte tanken om atomet.Det antas at de minste udelelig partikler av forskjellige stoffer har en form av definerte dimensjoner, i stand til å bevege seg og kommunisere med hverandre.Atomisme ble den mest avanserte for sin tid, undervisning av antikkens Hellas.Men utviklingen har stanset i middelalderen.Siden da forskerne fulgt inkvisisjonen for den romersk-katolske kirke.Derfor, inntil den nye tiden var det ingen entydig begrep om hva staten saken.Først etter XVII århundre forskerne Robert Boyle, M. Lomonosov, D. Dalton, Lavoisier formulert atom-molekylær teori, ikke har mistet sin betydning i dag.
atomer, molekyler, ioner - mikroskopiske partikler struktur
betydelig gjennombrudd i forståelsen mikrokosmos skjedde i XX-tallet, da den ble oppfunnet av et elektronmikroskop.På bakgrunn av de funn som er gjort av forskere før, klarte å legge ned et helhetlig bilde av Micro.Teorier som beskriver tilstanden og oppførselen til de minste partiklene av materie, er det vanskelig, de tilhører innen kvantefysikken.For å forstå funksjonene i de ulike aggregattilstander uansett nok til å vite navnet og de viktigste strukturelle trekk ved partikler som danner en annen substans.
- atomer - kjemisk udelelige partikler.Lagret i kjemiske reaksjoner, men er ødelagt i atom.Metaller og mange andre stoffer atomstrukturen er fast aggregat tilstand under normale forhold.
- molekyler - partikler som er dannet og ødelagt i kjemiske reaksjoner.Molekylstrukturen er oksygen, vann, karbondioksid, svovel-.Fysisk tilstand av oksygen, nitrogen, svovel dioksid, karbon, oksygen, under normale forhold - gassformig.
- ioner - ladede partikler, som er omgjort til atomer og molekyler når det er festet eller mister elektroner - negativt ladet mikroskopiske partikler.Ionisk struktur har mye salt, slik som natrium, jern og kobbersulfat.
Det finnes stoffer som partiklene er anordnet på en bestemt måte på plass.Beordret relative posisjonen av atomer, ioner, molekyler som kalles gitter.Vanligvis ioniske og atom innhegninger karakteristiske av faste stoffer, molekylær - for væsker og gasser.Høy hardhet av diamant er forskjellig.Hans atomkrystallgitteret er dannet av karbonatomer.Men den myke grafitten også består av atomer av et kjemisk element.Når de er anordnet på en annen måte i rommet.Gjennomsnittlige svovelaggregattilstand - solid, men ved høye temperaturer, uansett omdannes til en væske og amorf masse.
stoffer i fast form
solid under normale forhold, holde volumet og form.For eksempel korn, korn av sukker, salt, et stykke rock eller metall.Hvis du varmer opp sukker, begynner stoffet å smelte, snu til en tyktflytende brun væske.Stopp oppvarming - igjen for å gi et solid.Så, en av de viktigste betingelser for overgangen av et stivt legeme i en væske - oppvarme den eller øke den indre energi av partiklene av materie.Solid state salt, som benyttes i mat, også kan forandre seg.Men for å smelte natrium-klorid, trenger en høyere temperatur enn når de oppvarmes sukker.Det faktum at den består av sukkermolekyler, og salt - av ladede ioner som er sterkt tiltrukket av hverandre.De faste stoffer i flytende form ikke opprettholder ikke sin form fordi krystallgitter blir ødelagt.
flytende tilstand ved å smelte salt skyldes brudd på kommunikasjon mellom ionene i krystallene.Unnta ladede partikler som kan bære elektriske ladninger.Smeltede salter lede elektrisitet, er agenter.De kjemiske, stål og verkstedsindustrien omdannes til faste stoffer for å oppnå en væske med disse nye forbindelser eller gi forskjellige former.Det var utbredt metallegeringer.Det er flere måter å bli involvert med endringene statens av aggregering av solid materiale.
væske - en av de grunnleggende samlede statene
Hvis du helle en rundkolbe 50 ml vann, kan vi se at stoffet vil snart danne en kjemisk fartøy.Men så snart vi spillvann fra kolben, væsken umiddelbart spres på overflaten av bordet.Volumet av vann vil forbli den samme - 50 ml, og dens form kan endres.Disse funksjonene er karakteristisk for flytende form av eksistensen av saken.Væsker er mange organiske stoffer: alkoholer, vegetabilske oljer, syrer.
Milk - emulsjon, dvs. E. Flytende, som inneholder fett dråper..Nyttig flytende fossil - olje.Pakk den fra brønner med oljerigger på land og i havet.Sjøvann er dessuten et råmateriale for industrien.Den skiller seg fra de ferskvann og elver er oppløst materiale, hovedsakelig salter.I fordampning av overflaten vannforekomster i damp staten overførte bare H2O molekyler oppløste stoffer forbli.Denne egenskapen baserte metoder for fremstilling av nyttige substanser fra sjøvann, og fremgangsmåte for rengjøring.
Når fullstendig fjerning av salter bruker destillert vann.Det koker ved 100 ° C, det fryser ved 0 ° C.Pickles koke og slå inn isen på andre temperatur indikatorer.For eksempel, fryser vannet i Polhavet på en overflatetemperatur på 2 ° C.
Utseende kvikksølv under normale forhold - væske.Dette sølvgrå metall er vanligvis fylt med medisinsk termometer.Ved oppvarming, stiger kvikksølvet på skalaen, er det et ekspansjonsmiddel.Hvorfor i utendørs termometre brukt rød maling farget alkohol, ikke kvikksølv?Dette er på grunn av egenskapene til det flytende metall.Når 30-graders kalde samlede statlige endringer av kvikksølv, blir et stoff solid.
Hvis medisinsk termometer brøt og kvikksølv strømmet ut, deretter samle sølv baller hender er farlig.Farlig inhalert kvikksølvdamp, er det en svært giftig stoff.Barn i slike tilfeller er det nødvendig å søke hjelp fra foreldre, voksne.
gassform
Gaza ikke er i stand til å opprettholde sitt volum av noen eller form.Fyll kolben med oksygen opp til toppen (dens kjemiske formelen O2).Så snart vi åpner flasken, vil molekyler av substansen blandes med luften i rommet.Dette er på grunn av Brownske bevegelser.Den gamle greske vitenskapsmannen Demokrit mente at partiklene av materie er i konstant bevegelse.I faste stoffer under normale forhold, atomer, ioner, molekyler, er det ingen mulighet til å gå ut av krystallgitteret, fri for bånd med andre partikler.Dette er bare mulig når den store mengden energi utenfra.
i væsker avstanden mellom partiklene er noe større enn i faste stoffer, de krever mindre energi for å bryte de intermolekylære bindinger.For eksempel blir den flytende aggregattilstand av oksygen observeres bare når temperaturen i gassen til -183 ° C.Ved -223 ° C O2-molekylet for å danne et fast stoff.Når temperaturen stiger over de gitte verdier av oksygenet er omdannet til en gass.I denne formen er det under normale forhold.Industrielle bedrifter er spesielle anlegg for separasjon av luft fra atmosfæren, og produsere et nitrogen og oksygen.Først blir luften avkjølt og kondensert, og deretter gradvis øke temperaturen.Nitrogen og oksygen blir konvertert til gasser ved forskjellige forhold.
jordatmosfæren inneholder 21 volum-% oksygen og 78% nitrogen.Den flytende form av disse stoffene i gass konvolutten planet ikke forekomme.Flytende oksygen har en lys-blå farge, den er fylt med høytrykkssylindere for bruk i medisinske innretninger.I byggebransjen og flytende gasser er nødvendig for så mange prosesser.Oksygen er nødvendig for gass-sveising og skjæring metaller, i kjemi - for oksydasjon av uorganiske og organiske stoffer.Hvis man åpner ventilen på oksygensylindertrykket reduseres, blir væsken i en gass.
flytende propan, metan og butan er mye brukt i energi, transport, industri og innenlandske aktiviteter av befolkningen.Disse stoffene oppnådd fra naturgass eller ved krakking (spalting) av petroleum råstoff.Carbon flytende og gassformige blanding er viktig i mange økonomier.Men reservene av olje og naturgass i stor grad utarmet.Ifølge forskere, vil dette råstoffet vare i 100-120 år.En alternativ energikilde - luftstrømmen (vind).Brukes for kraftverk raske elver, tidevann på kysten av sjøer og hav.
oksygen, så vel som andre gasser kan være tilstede i den fjerde aggregattilstand, som representerer plasma.Uvanlig overgang fra fast til gassformet tilstand - et karakteristisk trekk av krystallinsk jod.Stoffet er en dyp purpur farge blir utsatt for sublimering - går over til gass, utenom den flytende tilstand.
Hvordan er overganger fra ett aggregat til en annen form for materie?
endrer fysisk tilstand av materie som ikke er relatert til kjemiske transformasjoner, denne fysiske fenomen.Ved høyere temperaturer, mange faste stoffer smelter blir flytende.Ytterligere økning i temperaturen kan føre til fordampning, dvs. til den gassformige tilstand av materie.Naturen og økonomien, slike overganger er karakteristisk for en av de viktigste stoffer i verden.Is, væske, damp, - en tilstand av vann i ulike miljøer.Forbindelse samme, formel - H2O.Ved 0 ° C, og under dette vann krystalliserer, som omdannes til is.Når temperaturen stiger forårsaket krystaller er ødelagt - isen smelter, blir det flytende vann igjen.Under oppvarming damp dannes.Fordampning - konvertering av vanngass - er selv ved lave temperaturer.For eksempel frosne pytter gradvis forsvinne fordi vannet fordamper.Selv i kaldt vær tørker våte klær, men prosessen er lengre enn det på en varm dag.
Alt vannet overføring fra en tilstand til en annen er avgjørende for innholdet i jorda.Atmosfæriske fenomener, klimaet og været forbundet med fordamping av vann fra havoverflaten, overføring av fuktighet i form av skyer og tåke i landet, det er nedbør (regn, snø, hagl).Disse fenomenene er grunnlaget for verdens vannsyklusen.
Hvordan endre tilstand av aggregering av svovel?
Under vanlige betingelser for svovel - et lyst skinnende krystaller eller lysegult pulver, m E. Det faste stoff..Fysisk form svovel endringer ved oppvarming.Først, når temperaturen stiger til 190 ° C gule faste smelter, blir en mobil væske.Hvis
helle raskt flytende svovel inn i kaldt vann, blir den brun amorf masse.Med ytterligere oppvarming av det smeltede svovel blir det mer viskøst, mørkt.Ved temperaturer over 300 ° C svovel samlede statlige endringer igjen, blir materialet fluidegenskaper, blir mobile.Disse overgangene er på grunn av evnen til atomer av et element som danner en kjede av forskjellige lengder.Hvorfor
saken kan være i forskjellige fysiske tilstander?
Utseende svovel - en enkel sak - solid under normale forhold.Svoveldioksid - gass, svovelsyre - oljeaktig væske er tyngre enn vann.I motsetning saltsyre og salpetersyre, er det ikke flyktig, dens overflatemolekyler fordampe.Hva er tilstanden av aggregering av et plastisk svovel, som oppnås ved oppvarming av krystallene?
Den amorfe form har en struktur av den flytende substans, som har lav flyteevne.Men plastisk svovel samtidig beholder sin form (som fast stoff).Det er flytende krystaller, som har en rekke karakteristiske egenskaper av faststoffer.Således tilstanden av stoffet under forskjellige betingelser avhengig av sin natur, temperatur, trykk og andre miljøforhold.
Hvilke funksjoner i strukturen av faste stoffer?
Forskjellene mellom de viktigste samlede tilstander av materie blir forklart av samspillet mellom atomer, ioner og molekyler.For eksempel, hvorfor fast tilstand av materie resulterer i evnen til å opprettholde kroppsstørrelse og form?I krystallgitteret av et metallsalt eller strukturelle partikler blir tiltrukket til hverandre.I metaller, positivt ladede ioner samvirke med den såkalte "elektron gass" - akkumulering av frie elektroner i en metallstang.De krystaller av salt er på grunn av tiltrekningen av motsatt ladede partikler - ioner.Avstanden mellom de strukturelle enheter av de ovennevnte faststoffer er mye mindre enn dimensjonene av selve partiklene.I dette tilfellet er den elektrostatiske tiltrekning, det gir styrke og frastøting er ikke sterk nok.
å ødelegge faste tilstand av materie, må vi gjøre en innsats.Metallsalter, atom krystallene smelter ved svært høye temperaturer.For eksempel, blir jernet flytende ved temperaturer over 1538 ° C.Ildfast er wolfram, for det gjorde filament for elektriske lyspærer.Det er legeringer som blir flytende ved temperaturer over 3000 ° C.Mange steiner og mineraler på Jorden er i en solid state.Denne råvaren er produsert ved hjelp av teknologi i gruver og steinbrudd.
for separasjon enda ett ion fra det krystall behov for å bruke mye energi.Men det er nok til å oppløse saltet i vann for å krystallgitteret brøt!Dette fenomenet er forklart av de fantastiske egenskapene til vann som et polart løsningsmiddel.H2O molekyler samhandle med ioner av salt, bryte en kjemisk binding mellom dem.Således oppløsnings - er ikke enkel blanding av ulike stoffer, og fysisk-kjemisk interaksjon mellom dem.
Som flytende molekyler samhandle?
Vann kan være flytende, fast og gass (damp).Dette er den viktigste samlede tilstand under normale forhold.Vannmolekylene er sammensatt av ett oksygenatom, som er forbundet med to hydrogenatomer.Det er en polarisering av kjemiske bindinger i molekylet, atomer av oksygen vises en delvis negativ ladning.Hydrogen blir positiv pol molekylet er tiltrukket med et oksygenatom i et annet molekyl.Det er den svake interaksjon har blitt kalt "hydrogenbinding".
flytende tilstand kjennetegnes ved at avstanden mellom de strukturelle partiklene, kan sammenlignes med deres størrelse.
