Frågor om vad aggregationstillstånd, vilka funktioner och egenskaper är fasta ämnen, vätskor och gaser som omfattas av flera kurser.Det finns tre klassiska tillstånd av materia, med sina karakteristiska strukturella egenskaper.Deras uppfattning är en viktig punkt att förstå geovetenskap, levande organismer, produktionsverksamhet.Dessa frågor studerar fysik, kemi, geografi, geologi, fysikalisk kemi och andra vetenskapliga discipliner.Substanser som under vissa betingelser i en av de tre grundläggande typer av tillstånd kan ändras genom ökning eller minskning av temperatur, tryck.Överväga möjliga övergångar från ett tillstånd till ett annat när de förekommer i naturen, konst och vardagsliv.
Vad är den fysiska tillstånd?
ord latinskt ursprung "aggrego" i översättning till ryska betyder "att gå."Den vetenskapliga termen hänvisar till tillståndet i samma kropp, ämne.Förekomsten i viss temperatur och olika tryckvärden av fasta ämnen, gaser och vätskor som är typiska för alla skikt av jorden.Förutom de tre grundläggande aggregationstillstånd, finns det också fjärdedel.Vid förhöjd temperatur och konstant tryck gasen omvandlas till plasma.För att bättre förstå vad aggregationstillstånd, är det nödvändigt att påminna om de små partiklar som bygger upp materien och kroppen.
Diagrammet ovan visar en - gas;b - vätska;C - fast.På dessa siffror anges med cirklar strukturella element i sak.Denna symbol är faktiskt atomer, molekyler, joner inte kontinuerliga pärlor.Atomer består av en positivt laddad kärna, kring vilken rör sig med hög hastighet negativt laddade elektroner.Kunskap om den mikroskopiska strukturen av materia hjälper till att bättre förstå de skillnader som finns mellan olika aggregerade former.
utfästelser om ett mikrokosmos, från antikens Grekland till sextonhundratalet
första information om partiklarna, som består av den fysiska kroppen, dök upp i antikens Grekland.Tänkare Demokritos och Epikuros introducerade begreppet atomen.De trodde att de minsta odelbara partiklar av olika ämnen har en form av fastställda dimensioner, kunna röra sig och interagera med varandra.Atomism var den mest avancerade för sin tid, undervisning i det antika Grekland.Men utvecklingen har fastnat i medeltiden.Sedan dess har forskarna drivit inkvisitionen av den romersk-katolska kyrkan.Därför tills den nya tiden fanns det ingen entydig uppfattning om vad det tillstånd av materia.Först efter XVII-talet forskarna Robert Boyle, M. Lomonosov, D. Dalton, Lavoisier formulerade atommolekyl teori, inte har förlorat sin betydelse i dag.
atomer, molekyler, joner - mikroskopiska partiklar av materia struktur
betydande genombrott i förståelsen av mikrokosmos inträffade i XX-talet, när den uppfanns av ett elektronmikroskop.Mot bakgrund av de upptäckter som gjorts av forskare tidigare lyckats fastställa en sammanhängande bild av mikrovärld.Teorier som beskriver tillståndet och beteendet hos de minsta partiklarna av materia, är det svårt, de tillhör området kvantfysik.För att förstå egenskaperna hos de olika aggregattillstånd av materia tillräckligt för att veta namn och de viktigaste strukturella drag av partiklar som bildar ett annat ämne.
- atomer - Kemiskt odelbara partiklar.Lagras i kemiska reaktioner, men förstörs i kärnkraft.Metaller och många andra ämnen atomstruktur är solid aggregationstillstånd under normala förhållanden.
- molekyler - partiklar som bildas och förstörs i kemiska reaktioner.Molekylstruktur är syre, vatten, koldioxid, svavel.Fysiska tillstånd av syre, kväve, svaveldioxid, kol, syre, under normala förhållanden - gasformigt.
- joner - laddade partiklar, som omvandlas till atomer och molekyler när den är fäst eller förlorar elektroner - laddade mikroskopiska partiklar negativt.Jonstruktur har en hel del salt, såsom natrium, järn och kopparsulfat.
Det finns ämnen vilken partiklarna är anordnade på ett visst sätt i rymden.Beställda relativa läget av atomer, joner, molekyler som kallas gitter.Typiskt, joniska och atom gitter karakteristiska för fasta ämnen, molekylär - för vätskor och gaser.Hög hårdhet hos diamant är olika.Hans atomkristallgitter bildas av kolatomer.Men den mjuka grafit består också av atomer av ett grundämne.När de är anordnade på olika sätt i rymden.Genomsnittlig svavel aggregationstillstånd - fast, men vid höga temperaturer, materia omvandlas till en vätska och amorf massa.
ämnen i fast tillstånd
fast ämne under normala förhållanden, hålla volymen och form.Såsom korn, nypa socker, salt, en bit av sten eller metall.Om du värmer sockret börjar ämnet smälter, förvandlas till en viskös brun vätska.Stoppa uppvärmningen - igen för att ge ett fast ämne.Så, en av de viktigaste förutsättningarna för en övergång av en stel kropp i en vätska - värma den eller öka den interna energin hos partiklar av materia.Halvledarsalt, som används inom livsmedelsindustrin, också kan ändras.Men för att smälta natriumklorid, behöver en högre temperatur än vid upphettning av socker.Det faktum att sockret består av molekyler, och salt - av laddade joner som är starkt attraheras till varandra.De fasta ämnena i vätskeform inte bibehålla sin form eftersom kristallgittren förstörs.
flytande tillstånd genom smältning saltet beror på bristning av kommunikation mellan jonerna i kristallerna.Undanta laddade partiklar som kan bära elektriska laddningar.Smälta salter leder ström, är agenter.Den kemiska, stål och verkstadsindustrin omvandlas till fasta ämnen för att erhålla en vätska av dessa nya föreningar eller förläna olika former.Det fanns omfattande metallegeringar.Det finns flera sätt att bli involverad i de förändringar som aggregationstillstånd av det fasta materialet.
vätska - en av de grundläggande aggregationstillstånd
Om du häller en rundkolv 50 ml vatten, kan vi se att ämnet snart kommer att bilda en kemisk kärl.Men så snart vi spill vatten från kolven omedelbart vätskan spridas på ytan av bordet.Den volym vatten som kommer att förbli densamma - 50 ml, och dess form förändras.Dessa funktioner är karakteristiska för vätskan i form av materiens existens.Vätskor är många organiska substanser: alkoholer, vegetabiliska oljor, syror.
Mjölk - emulsion, dvs E. vätska, som innehåller fettdroppar..Användbara flytande fossil - olja.Extrahera den från brunnarna med oljeplattformar på land och i havet.Havsvatten är också ett råmaterial för industrin.Den skiljer sig från de sötvatten sjöar och floder löses material, främst salter.I avdunstning av ytvattenförekomster i ångtillstånd överförs bara H2O molekyler lösta ämnen kvar.Detta objekt baserade metoder för framställning av användbara ämnen från havsvatten och metoden för rengöring.
När fullständigt avlägsnande av salter med hjälp av destillerat vatten.Den kokar vid 100 ° C, fryser det vid 0 ° CPickles koka och förvandlas till is vid andra temperaturindikatorer.Till exempel, vatten i Norra ishavet fryser vid en yttemperatur på 2 ° C
Utseende kvicksilver under normala förhållanden - vätska.Detta silvergrå metall är vanligtvis fylld med medicinsk termometer.Vid uppvärmning stiger kvicksilver på skalan, det finns ett expansionsmedel.Varför i termometrar utomhus används rödfärg tonade alkohol, inte kvicksilver?Detta beror på egenskaperna hos den flytande metallen.När 30-graders kyla aggregationstillstånd förändringar av kvicksilver, blir ett ämne fast.
Om medicinsk termometer bröt och kvicksilver hälls ut, då samla silver bollar händer är farligt.Skadlig inhalerad kvicksilverånga, är det ett mycket giftigt ämne.Barn i sådana fall är det nödvändigt att söka hjälp från föräldrar, vuxna.
gasform
Gaza inte kan behålla sin volym av någon eller form.Fyll kolven med syre upp till toppen (dess kemiska formel O2).Så snart vi öppnar kolven, kommer molekyler av substansen blandas med luften i rummet.Detta beror på Brownsk rörelse.Den antika grekiska lärd Demokritos ansåg att partiklarna av materia är i ständig rörelse.I fasta ämnen Under normala förhållanden, atomer, molekyler, joner, finns det ingen möjlighet att lämna kristallgittret, fri från band med andra partiklar.Detta är möjligt endast när den stora mängden energi från utsidan.
i vätskor avståndet mellan partiklarna är något större än i fasta ämnen, kräver de mindre energi för att bryta de intermolekylära bindningar.Till exempel är det flytande aggregationstillstånd av syre observerades endast när temperaturen på gasen till -183 ° CVid -223 ° C O2 molekyl under bildning av en fast substans.När temperaturen stiger över de givna värden på syret omvandlas till en gas.I denna form är det under normala förhållanden.Industriföretag är särskilda anläggningar för separation av luft från atmosfären och producerar en kväve och syre.För det första är den luftkylda och flytande, och sedan gradvis öka temperaturen.Kväve och syre omvandlas till gaser vid olika förhållanden.
jordens atmosfär innehåller 21 volym-% syre och 78% kväve.Den flytande formen av dessa substanser i gasen kuvertet planeten inte förekomma.Flytande syre har en ljusblå färg, den är fylld med högtryckscylindrar för användning i medicinsk utrustning.Inom byggbranschen och kondenserade gaser krävs för så många processer.Syre behövs för gassvetsning och fräsning av metaller, i kemi - för oxidation av oorganiska och organiska substanser.Om man öppnar ventilen på syrgascylindertrycket reduceras, blir vätskan i en gas.
Flytande propan, metan och butan används i stor utsträckning energi, transport, industri och inhemska verksamhet av befolkningen.Dessa ämnen som erhållits från naturgas eller genom krackning (klyvning) av råoljesatsning.Carbon vätska och gasblandningen är viktiga i många ekonomier.Men reserverna av olja och naturgas utarmat kraftigt.Enligt forskarna kommer detta råmaterial pågå i 100-120 år.En alternativ energikälla - luftflödet (vindkraft).Används för kraftverk snabbt strömmande floder, tidvatten vid stranden av haven och oceanerna.
Syre, liksom andra gaser kan vara närvarande i den fjärde aggregationstillstånd, representerande plasmat.Ovanlig övergång från fast till gasform - ett kännetecken för kristallin jod.Ämnet är en djup lila färg utsätts för sublimering - vänder sig till gas, förbi flytande tillstånd.
Hur är övergångar från ett aggregat till en annan form av materia?
ändrar fysiska tillstånd frågor som inte har samband med kemiska transformationer, denna fysiska fenomen.Vid högre temperaturer, många fasta ämnen smälter liquefies.Ytterligare ökning av temperaturen kan leda till förångning, dvs till det gasformiga tillståndet av materia.Arten och ekonomin, sådana övergångar är kännetecknande för en av de viktigaste ämnena i världen.Is, flytande, ånga, - ett tillstånd av vatten i olika miljöer.Förening samma, formel - H2O.Vid 0 ° C, och under detta vatten kristalliserar, som omvandlas till is.När temperaturen stiger orsakade kristaller förstörs - isen smälter, visar det flytande vatten igen.Medan uppvärmningsånga bildas.Avdunstning - omvandling av vatten gas - är även vid låga temperaturer.Till exempel, frysta pölar gradvis försvinner eftersom vattnet avdunstar.Även i kallt väder torkar blöta kläder, men processen är längre än det på en varm dag.
All vattenöverföring från en stat till en annan är avgörande för vilken typ av jorden.Atmosfäriska fenomen, klimatet och vädret i samband med avdunstning av vatten från havsytan, överföring av fukt i form av moln och dimma i landet, nederbörd (regn, snö, hagel).Dessa fenomen är grunden för världens vattnets kretslopp.
Så här ändrar aggregationstillstånd svavel?
Under ordinära betingelser av svavel - ett ljust glänsande kristaller eller ljusgult pulver, m E. fast substans..Fysiska förändringar statliga svavel vid upphettning.Först när temperaturen stiger till 190 ° C gula fasta smältor, blir en rörlig vätska.Om
häller snabbt flytande svavel i det kalla vattnet, visar det brun amorf massa.Med ytterligare upphettning av den smälta svavlet blir det mer viskös, mörk.Vid temperaturer över 300 ° C svavel aggregerade tillståndsändringar igen, materialet blir fluidegenskaper, blir mobil.Dessa övergångar beror på förmågan hos atomer av ett element som bildar en kedja av olika längder.Varför
ärendet kan vara i olika fysiska tillstånd?
Utseende svavel - en enkel sak - fast under normala förhållanden.Svaveldioxid - gasen, svavelsyra - oljig vätska är tyngre än vatten.Till skillnad från saltsyra och salpetersyra, är det inte flyktigt, dess ytmolekyler förångas.Vad är aggregationstillstånd av en plast svavel, som erhålls genom uppvärmning av kristaller?
Den amorfa formen har en struktur av den flytande substansen, som har låg fluiditet.Men plast svavel samtidigt bibehåller sin form (som fast substans).Det finns flytande kristaller, som har ett antal karakteristiska egenskaper hos fasta material.Således, tillståndet i ämnet under olika förhållanden beror på dess natur, temperatur, tryck och andra miljöförhållanden.
Vilka funktioner i strukturen av fasta ämnen?
Skillnaderna mellan de viktigaste aggregerade tillstånden av materia förklaras av samspelet mellan atomer, joner och molekyler.Till exempel, varför solid state av materia resulterar i förmågan att upprätthålla kroppsstorlek och form?I kristallgittret av ett metallsalt eller strukturella partiklar attraheras till varandra.I metaller, positivt laddade joner interagerar med den så kallade "elektrongas" - ansamling av fria elektroner i en metallstång.Kristallerna av salt beror på attraktion av motsatt laddade partiklar - joner.Avståndet mellan de strukturenheter av ovannämnda fasta material är mycket mindre än dimensionerna hos partiklarna själva.I detta fall, den elektrostatiska attraktionen, det ger styrka och repulsion är inte tillräckligt stark.
att förstöra fast tillstånd av materia, måste vi anstränga.Metallsalter, atom kristallerna smälter vid mycket höga temperaturer.Till exempel blir järn flytande vid temperaturer över 1538 ° C.Eldfasta volfram, det filament för glödlampor.Det finns legeringar som blir flytande vid temperaturer över 3000 ° C.Många stenar och mineraler på jorden befinner sig i ett fast tillstånd.Denna råvaran produceras med hjälp av teknik i gruvor och stenbrott.
för separation även en jon från kristall behovet att förbruka en hel del energi.Men det är tillräckligt för att lösa saltet i vattnet för att kristallgittret bröt!Detta fenomen förklaras av de fantastiska egenskaper hos vatten som ett polärt lösningsmedel.H2O molekyler interagerar med joner av salt, bryter en kemisk bindning mellan dem.Sålunda upplösningen - är inte enkel blandning av olika substanser, och fysikalisk-kemisk interaktion mellan dem.
Som vätskemolekyler samverkar?
Vatten kan vara flytande, fast och gas (ånga).Detta är dess huvudsakliga aggregationstillstånd under normala förhållanden.Vattenmolekylerna består av en syreatom, som är associerad med två väteatomer.Det finns en polarisering av kemiska bindningar i molekylen, atomer av syre visas en partiell negativ laddning.Väte blir positiv pol molekyl attraheras av en syreatom av en annan molekyl.Det är den svaga växelverkan har kallats "vätebindning".
flytande tillstånd karaktäriseras av avståndet mellan de strukturella partiklarna, jämförbar med deras storlek.
