Trdne snovi: lastnosti, struktura, gostota in primeri

Solid iz teh snovi, ki lahko tvorijo telo in imajo prostornino.Od tekočin in plinov, ki so po svoji obliki.Trdne snovi ohranijo obliko telesa, saj delci niso sposobni prosto premika.Med seboj se razlikujejo v svoji gostoti plastičnosti, električne prevodnosti in barve.Imajo tudi druge lastnosti.Na primer, večina teh snovi se tali med segrevanjem, pridobitev tekoče agregatno stanje.Nekateri od njih so v ogrevanju takoj pretvori v plin (vzvišen).Vendar pa obstajajo tudi tisti, ki se razkrojijo in drugimi snovmi.Vrste

trdne

Vse trdne snovi so razdeljene v dve skupini.

  1. amorfna, v katerem so posamezni delci kaotično.Z drugimi besedami, ni jasno (določeno) strukturo.Trdne snovi so lahko stopi v nekem določenem temperaturnem intervalu.Najpogostejši med njimi so steklo in smolo.
  2. Crystal, ki sta razdeljena na 4 vrste: atomski, molekularni, ionska, kovinska.Delci se nahaja le v določenem vzorcu, in sicer v kristalni mreži.Njegova geometrija v različnih snovi lahko močno razlikujejo.

kristalinična trdna

amorfna prevladajo nad v številkah.

vrste kristalinične trdne

V skoraj vseh trdne snovi, ki imajo kristalne strukture.Med seboj se razlikujejo v svoji strukturi.V svoji kristalni strani predalčni vsebujejo različne delce in kemikalije.To je v skladu z njimi, in so dobili svoja imena.Vsaka vrsta je značilna njegovih lastnosti:

  • v atomski kristalne rešetke trdnih delcev povezani s kovalentno vezjo.Odlikuje svoji trajnosti.Zaradi tega takšne snovi imajo visoko tališče in vrelišče.Ta vrsta vključuje kremen in diamant.
  • V vezi molekularne rešetke med delci je značilna šibkost.Snovi tega tipa so označena z lahkoto kuhanjem in taljenja.Zanje je značilno nihanje, zaradi česar imajo določeno vonj.Take trdne snovi vključujejo ledu sladkor.Gibanje molekul v trdnih snovi te vrste se razlikujejo v svoji dejavnosti.
  • Mesta predalčni ionski kristal Namestnike ustrezne delci, zaračunane pozitivno in negativno.So v lasti elektrostatične privlačnosti.Ta tip rešetke obstaja v alkalijami, soli osnovnih oksidov.Veliko snovi te vrste so vodotopni.Zaradi precej močna vez med ionov neodzivna.Skoraj vsi izmed njih nima vonja, saj so zanje značilne prepovedi volatilnosti.Snovi z ionsko rešetke ne morejo izvesti električne energije, saj ne vključujejo prostih elektronov.Tipičen primer ionskega trdnih - sol.Ta kristalna rešetka daje to krhek.To je posledica dejstva, da lahko vsaka od njene zamik povzroči odbojne sil ione.V
  • straneh metal kristalne rešetke prisotna ionov samo kemikalije pozitivno nabit.Med njimi obstajajo prostih elektronov skozi katere prehaja fino toplotno in električno energijo.To je razlog, zakaj vse različne kovine, kot funkcija kot prevodnost.

Splošni koncepti trdnih

trdne snovi in ​​snovi - to je skoraj enaka.Ti izrazi iz enega od štirih stanj agregacije.Trdne snovi imajo stabilno obliko in značaj toplotno gibanja atomov.Slednja bi bila majhna nihanja v bližini pozicij ravnotežnih.Oddelek za znanost, ki preučuje sestavo in notranjo strukturo, imenovano solid-state fizike.Obstajajo tudi druga pomembna področja znanja, ki sodeluje pri takšnih snovi.Sprememba oblike okviru zunanjih ukrepov in gibanja imenujemo trdne mehanske dele.

Z različnimi lastnostmi trdnih snovi, ki so bile uporabljene v raznih tehničnih naprav, ki jih človek ustvaril.Najbolj pogosto podlaga za njihovo uporabo določiti lastnosti, kot so trdota, prostornino, maso, elastičnost, razteznost, krhkost.Sodobna znanost se lahko uporablja, in druge lastnosti trdnih snovi, ki jih je mogoče zaznati samo v laboratoriju.

Katere kristali

kristali - trdno telo urejeno v določenem vrstnem redu delcev.Vsaka kemikalija ima svojo strukturo.Njegovi atomi tvorijo tridimenzionalni periodično zlaganje imenovano rešetke.Trdne snovi imajo drugačno simetrijo strukture.Kristalna stanje trdno snov šteje odporne, ker ima najmanjšo količino potencialne energije.

večina trdnih snovi (naravne) sestoji iz velikega števila naključno orientiranih posameznih zrn (Kristaliti).Takšne snovi se imenujejo polikristalni.Ti vključujejo tehnične zlitine in kovin, kot tudi mnoge skale.Monokristalni imenuje posamezne naravne ali sintetične kristale.

Večina teh trdnih snovi tvorjena iz tekoče faze, s talino ali raztopino zastopa.Včasih so pridobljeni iz plinastem stanju.Ta proces je znan kot kristalizacijo.Hvala znanstvenemu in tehničnemu napredku postopka gojenja (sinteza), različnih snovi, pridobljenih na trgu.Večina kristalov ima naravno obliko v obliki rednega poliedrov.Njihove velikosti zelo razlikujejo.Torej, lahko naravni kremen (kamena strela) tehtajo do sto kilogramov, in diamanti - do nekaj gramov.

V amorfne trdne snovi, atomi so v stalnem nihanju okrog naključno nahajajo točk.Rešili so nekaj red kratkega dosega, ne pa tudi dolge razdalje.To je zato, ker so njihove molekule razporejena na razdalji, ki se lahko v primerjavi z njihovo velikostjo.Najbolj pogosti v našem življenjskem primer takšnega trdnega steklastega stanja.Amorfne snovi se pogosto obravnavajo kot neskončno tekočine z viskoznostjo.Čas kristalizacija je včasih tako velika, da se ne pojavi sploh.To

zgoraj lastnosti teh snovi, da jih edinstven.Amorfne trdne snovi, se šteje, da je nestabilen, kot čas gre lahko v kristalno stanje.

molekul in atomov, ki sestavljajo trdna, polnjena z visoko gostoto.Praktično ohraniti svoj relativni položaj glede na druge delce in se držijo skupaj interakcij med.Razdalja med molekulami trdno na različnih področjih imena kristalno rešetko parametra.Struktura snovi in ​​njegova simetrija določiti številne lastnosti, kot so e-coni, cepitev in optiko.Kadar je izpostavljen solidno dovolj velike sile, lahko te lastnosti bolj ali manj kršene.V tem trdno snov daje v trajne deformacije.

atomov trdne snovi nihajo, kar je posledica posedovanja toplotne energije.Ker so zanemarljivi, se lahko opazili samo v laboratorijskih pogojih.Molekularna struktura solidno močno vpliva na njene lastnosti.

proučevanje trdnih snovi

funkcije, lastnosti teh materialov, njihova kakovost in gibanje delcev so proučevali različne razčlenitve fizike trdne snovi.

uporabljajo za študije: radijski spektroskopijo, strukturno analizo, s pomočjo rentgenske žarke in druge metode.Torej študij mehanske, fizikalne in termične lastnosti trdnih snovi.Trdota, odpornost na stres, natezno trdnost, fazne transformacije, ki študirajo znanosti o materialih.To je v veliki meri prekriva s fiziko trdne snovi.Obstaja pa še ena pomembna sodobna znanost.Študija o obstoječih in sintetizirati nove snovi potekala SSD kemije.

Lastnosti trdnih

naravo gibanja zunanjih elektronov z atomi trdna določa mnoge izmed njenih lastnosti, kot so električni.Obstaja 5 razredov takih organov.Ti so določeni glede na vrsto atomov:

  • ion, glavna značilnost, ki je sila elektrostatične privlačnosti.Njegove značilnosti: odboj in absorpcija svetlobe v infrardečem območju.Pri nizkih temperaturah je ionska vez označena z nizko prevodnostjo.Primer takega materiala je natrijeva sol klorovodikove kisline (NaCl).
  • Covalent izvaja elektronskim parom, ki sodi v obeh atomov.Takšna komunikacija je razdeljen na: samski (preproste), dvojno in trojno.Ta imena kažejo na prisotnost parov elektronov (1, 2, 3).Dvojni in trojni obveznice se imenujejo večkratniki.Obstaja še ena delitev skupine.Torej, glede na porazdelitev elektronske gostote izoliramo polarna in nepolarna vez.Prvi je sestavljen iz različnih atomov, in drugi - isti.Tako trdnem stanju, katerih primeri so - diamant (C) in silicij (Si), označena s gostote.Večina trdne kristale pripada posebej za kovalentne vezi.
  • kovinsko oblikovana s kombiniranjem valenčnih elektronov atomov.Kot rezultat, je skupno elektronov oblak, ki se premika pod vplivom električne napetosti.Kovinska vez nastane, ko dolge vezne atomi.Da so sposobni darovati elektrone.Veliko kovine in kompleksne spojine vez tvori trdno stanje snovi.Primeri: natrijev, barij, aluminij, baker, zlato.Zaradi nekovinskih spojin so naslednje: AlCr2, Ca2Cu, Cu5Zn8.Snovi s kovinskimi obveznice (kovin), so raznolika v fizikalnih lastnostih.Ti lahko tekočina (Hg), blago (Na, K), zelo težko (W, Nb).
  • Molekularna pojavljajo v kristale, ki jih tvorijo posamezne molekule snovi.Zanj je značilna vrzeli med molekulami z gostoto nič elektronov.Sile, ki se vežejo atome v kristalih so pomembne.Na istih molekul privlači vsako drugo le šibko medmolekularnim atrakcija.To je razlog, zakaj je povezava med njimi lahko uničijo s segrevanjem.Povezave med atomi propad veliko težje.Molekulska vez je razdeljen na usmerjenost, disperzije in indukcijo.Primer take snovi je trdna metan.
  • vodik, ki se pojavlja med pozitivno polariziranih atomov v molekuli ali njenega dela in negativno polarizirani najmanjši delec molekule ali drugi strani.Ti odnosi se lahko pripiše led.

lastnosti trdnih snovi

Kaj vemo danes?Znanstveniki so preučevanje lastnosti trdnem stanju materije.Ko izpostavljeni temperaturnim spremembam, in je.Prehod v telesni tekočini imenujemo taljenje.Transformacija trdnega v plinasto stanje se imenuje sublimacija.Ker je temperatura zmanjša kristalizacijo trdne snovi.Nekatere snovi pod vplivom mraza prenese na amorfne faze.Ta proces se imenuje vitrifikacijski znanstvenike.

V fazni prehodi spremeniti notranjo strukturo trdnih snovi.Največje naročilo pridobi temperaturo znižamo.Pri atmosferskem tlaku in temperaturi T & gt;0 S katero koli snov, ki obstajajo v naravi, se strdi.Samo helija, ki je potrebna za kristalizacijo tlaku 24 atm, je izjema od tega pravila.

solid state daje različne fizikalne lastnosti.Opisujejo specifično obnašanje teles pod vplivom določenih področjih in sil.Te lastnosti so razdeljeni v skupine.Obstajajo 3 načini za vpliv, ki ustrezajo 3 vrste energije (mehanski, toplotni, elektromagnetni).Zato obstajajo tri skupine njimi fizikalne lastnosti trdnih snovi:

  • mehanske lastnosti, povezane s stresom in seva organov.Ta merila so razdeljena v trdne snovi elastično, reološke, moči in tehnologije.Na preostalem organ ohrani svojo obliko, vendar pa se lahko spreminja pod vplivom zunanje sile.Hkrati je lahko plastično deformacijo (začetna izgled se ne vrne), elastične (vrne v prvotno obliko) ali destruktivni (ko določen prag razpade / napake).Preglejte ta prizadevanja opisati elastičnih modulov.Solid upira ne samo stiskanje, napetost, ampak tudi premiki, torzija in upogibanje.Moč trdna mu pravijo, da se uprejo uničenje lastnine.
  • Toplotna manifestira pod vplivom toplotnih polj.Ena izmed najbolj pomembnih lastnosti - tališče pri kateri telo prehaja v tekoče stanje.Ugotovljeno je v kristalinični.Amorfni snovi imajo latentno toploto fuzije, ne preidejo v tekočem stanju, ko se temperatura postopoma dvigne.Ko doseže določeno toplotno amorfno telo izgubi svojo elastičnost in postane plastičnost.To stanje pomeni doseganje njihove posteklenitve.Pri segrevanju, deformacija trdno telo.Poleg tega je pogosto širi.Kvantitativno je ta pogoj označen z določenim faktorjem.Telesna temperatura vpliva na mehanske lastnosti, kot so pretočnosti, fleksibilnosti, trdoto in vzdržljivost.
  • Elektromagnetna povezana z izpostavljenostjo trdnih mikrodelcev in pretoka elektromagnetnih valov z visoko togost.Ti vključujejo pogojno in sevalne lastnosti.Razvrsti

bend struktura

trdne snovi in ​​tako imenovani pas struktura.Na primer, med njimi razlikovati:

  • vodniki, označen s tem, da je območje prevodne in valentno prekrivajo.Tako lahko elektroni premikajo med njimi, pri čemer dobimo najmanjšo energijo.Za vodniki so vse kovine.Pri uporabi takšnega telesa, ki ga tvorijo potencialne razlike električnega toka (zaradi prostega pretoka elektronov med točkami z najnižjo in visokim potencialom).
  • Dielektriki področja, ki ne prekrivajo.Interval med njimi je več kot 4 eV.Za izvedbo elektrone iz valentno območja v teku potrebujete več energije.Zaradi teh lastnosti dielektričnih praktično neprevodna.
  • Semiconductors, značilna odsotnosti prevodnosti in valence.Interval med njimi je manjša od 4 eV.Za prenos elektronov od valence cono teku potrebujejo manj energije kot dielektrika.Pure (nelegirana in lastno) polprevodniki slab tok je minilo.

gibanje molekul v trdnem stanju, določitev njihove elektromagnetne lastnosti.

Ostale lastnosti

Trdne snovi so razdeljene in njegove magnetne lastnosti.Obstajajo tri skupine:

  • diamagnetne materiali, katerih lastnosti so odvisne malo na temperaturo ali stanju združevanja.
  • paramagnetno izhaja orientacijo prevodnih elektronov in magnetnih momentov atomov.Po Curie, njihova občutljivost pada sorazmerno s temperaturo.Tako, na 300 K, je 10-5.
  • Body z odredil magnetno strukturo, ki ima velike razdalje red atomov.V vozlišča rešetke se redno razporejeni delci z magnetnimi trenutkih.Te delce in snovi, ki se pogosto uporablja v različnih področjih človekovega delovanja.

najtrša snov v naravi

Kaj so oni?Gostota trdne snovi v veliki meri določajo njihovo trdoto.V zadnjih letih so znanstveniki odkrili več gradiv, ki trdijo, da je "najbolj trpežne telo."Najbolj trdna - to Fuller (kristalne molekule fulerena), ki je približno 1,5-krat močneje kot diamant.Na žalost je trenutno na voljo samo v zelo majhnih količinah.

Danes najbolj trdna snov, ki se pozneje lahko uporabljajo v industriji - lonsdalite (šesterokotno diamant).To je 58% težje kot diamant.Lonsdale - alotropska modifikacija ogljika.Svoji kristalni mreži je zelo podoben diamant.Lonsdaleite celica vsebuje 4 atome, in diamant - 8. Od pogosto uporabljenih kristalov za danes je najtežji diamant.