Solids: қасиеттері, құрылымы, тығыздығы және мысалдар

контингентін қалыптастыру қабілетті және көлемі Қатты қоңырау мұндай заттар. сұйықтар мен газдардың, олар пішіні ерекшеленеді. қатты заттар салдарынан олардың бөлшектер еркін қозғала алатын емес, бұл шын мәнінде органның пішінін сақтайды. Олар тығыздығы, Икемділік, электр өткізгіштігінің және түсті ерекшеленеді. Олар сондай-ақ басқа да қасиеттері бар. Мысалы, осы заттардың ең өтімді жиынтық мемлекет сатып, қыздыру кезінде балқытылған жатыр. Олардың кейбіреулері бірден газдандырылған қыздырғанда (тазаланған). Бірақ басқа да заттар кіріп сынған сол, сондай-ақ бар.

қатты денелердің түрлері

Барлық қатты заттар екі топқа бөлінеді.

1. жеке бөлшектер кездейсоқ орналасқан, онда аморфты. Басқаша айтқанда, олар айқын (нақты) құрылымын жоқ. Бұл дене белгілі бір белгіленген температура аралығында балқытылған болады. Олардың ең көп таралған шыны және каучугы.
2. , Атом молекулалық, иондық, металдық: өз кезегінде 4 түрлерге бөлінеді Crystal. бөлшектер, атап айтқанда кристалды торда, тек белгілі бір үлгі орналасқан. түрлі заттардың Оның геометрия түрлі болуы мүмкін.

Кристалды қатты заттар, олардың санының аморфты басым болады.

кристалдық қатты денелердің түрлері

іс жүзінде барлық қатты заттар кристалдық құрылымы бар. Олар құрылымы бойынша ерекшеленеді. оның кристалдық тор түйіндерінің түрлі бөлшектердің және химиялық заттар бар. Ол оларға сәйкес болып табылады, және олар өз атауларын алды. Әрбір түрі ол үшін белгілі бір қасиеттері бар:

• ковалентной байланысты атом кристалдық тор қатты бөлшектер. Ол өзінің күші ерекшеленеді. Осыған байланысты, мұндай заттар жоғары бар балқу нүктесі , қайнаған. Бұл түрі кварц және гауһар кіреді.
• бөлшектердің арасындағы молекулалық байланыстың кристалдық торы оның әлсіздігі сипатталады. осы түріне заттар ерiтуге және қайнаған оңай сипатталады. Олар белгілі бір иісі бар, соның арқасында құбылмалылық, сипатталады. Бұл дене мұз, қант бар. Осы түріне қатты денелердегі молекулалардың қозғалыс олардың қызметіне сипатталады.
• иондық кристалдық тор түйіндерінде оң және теріс зарядталған тиісті бөлшектердің кезекпен. Олар электростатикалық тартылыс арқылы өткізіледі. Бұл тор түрі сілтілер, тұздар, бар негізгі оксидтері. осы түріне көптеген заттар суда оңай еритін болып табылады. Арқасында иондары арасындағы өте берік байланыс отқа болып табылады. олар емес өзгергіштігі сипатталады, өйткені олардың барлығы іс жүзінде, иіссіз болып табылады. олардың құрамы жоқ бос электрондардың сияқты, электр тогын жүргізуге қабілетсіз иондық торымен заттар. қатты ион типтік үлгі - тұз. Мұндай кристалдық тор сынғыш оны береді. Бұл оның ауысымда кез келген ион жиіркенішті күштерін тудыруы мүмкін, бұл шын мәнінде байланысты.
• металл кристалды оң зарядталған иондар түйіндерде ұсынылған мына тор ғана химикаттар. Олардың арасында тамаша жылу және электр энергиясын, олар арқылы өтетін еркін электрондар бар. Яғни, мұндай өткізгіштігінің ретінде неге кез келген металдар, әр түрлі ерекшелігі болып табылады.

қатты Бас ұғымдар

Қатты және заттар - бұл іс жүзінде бір нәрсе ғой. Бұл терминдер агрегаттық 4 мемлекеттердің бірінің аталады. Solids атомдарының жылулық қозғалыс тұрақты нысанын және сипатқа ие. Соңғы тепе лауазымдарға жақын шағын тербеліс жасайды. құрамы мен ішкі құрылымын зерттеумен айналысатын ғылым саласы, сондай-ақ қатты дене физикасы аталады. Мұндай заттар қатысатын білім басқа да маңызды бағыттары бар. сыртқы әсерлерден және деформацияланатын денелердің қозғалысын деп аталатын механика арқылы пішінді өзгерту.

Байланысты қатты денелердің әртүрлі қасиеттерін, олар адам жасаған түрлі техникалық құрылғылардың қолданылған. Ең жиі оларды пайдалану негізі осындай қаттылық, көлемі, массасы, серпімділік, пластикалық, сынғыштығы ретінде қасиеттері болды. Қазіргі заманғы ғылым пайдаланылатын және тек зертханада табылған болуы мүмкін қатты дененің басқа қасиеттер болады.

кристалды қандай

Кристалдар - белгілі бір тәртібі бөлшектердің орналастырылған қатты дене. Әрбір химиялық өз құрылымы бар. Оның атомдары тормен деп аталатын үш өлшемли мерзімді қолайлы Салу қалыптастырады. Қатты заттар әр түрлі құрылымы симметрияға ие. әлеуетті энергиясын ең төменгі мөлшерін, себебі қатты кристалдық мемлекеттік, тұрақты болып саналады.

қатты материалдардың басым көпшілігі (табиғи) кездейсоқ бағдарланған жеке астық (кристаллиты) үлкен саны тұрады. Мұндай заттар поликристалл деп аталады. Бұл техникалық және қорытпалар металдар, сондай-ақ тау жыныстарының көп қамтиды. Монокристаллический табиғи немесе синтетикалық монокристаллов деп аталады.

Ең Мұндай қатты органдарда балқып немесе шешім ұсынылған, сұйық фаза мемлекет қалыптасады. Кейде, олар газ тәріздес күйдегі алынған. Бұл процесс кристалдану деп аталады. өнеркәсіптік масштабта өндірілген түрлі заттардың өсіру тәртібі (синтез) ғылыми және ғылыми-техникалық прогресс арқасында. кристалдардың көпшілігі табиғи пішіні тұрақты многограннике. Олардың өлшемдері кеңінен өзгереді. бірнеше грамм дейін - Мысалы, табиғи кварц (тау хрусталі) килограмм жүздеген, және гауһар дейін өлшей алады.

аморфты қатты денелердегі, атомдары тұрақты тербеліс шамамен кездейсоқ балл орналасқан. Олар кейбір қысқа ауқымды тәртібін сақтауға, бірақ ешқандай ұзақ қашықтыққа. Бұл олардың молекулалары олардың мөлшерімен салыстыруға болады қашықтықта орналасқан фактісі байланысты болып табылады. Осы біздің өмір, мысалы ең көп таралған қатты айналы мемлекет болып табылады. Аморфты материалдар жиі шексіз үлкен тұтқырлығы бар сұйық ретінде қарастырылады. Кристалданғаннан көрсетілген емес екенін кейде соншалықты үлкен.

Осы заттардың жоғарыда қасиеттері оларды бірегей екенін. ұзақ уақыт бойы кристалдық күйде кіріп алады, өйткені аморфты қатты заттар тұрақсыз болып саналады.

Молекулалар, атомдар, жоғары тығыздығы оралған құрамында қатты табылатын. Олар іс жүзінде басқа бөлшектермен қатысты олардың салыстырмалы ұстанымын сақтауға және молекулааралық өзара бірлесіп өткізіледі. әр түрлі бағытта қатты молекулалар арасындағы қашықтық кристалдық тор параметр деп аталады. заттың құрылымы мен оның симметрия сияқты электронды тобы, бөлшектемей және оптика ретінде қасиеттері көптеген анықтау. қатты жеткілікті үлкен күштер әсеріне ұшыраған кезде, осы қасиеттер көп немесе аз бұзылған болуы мүмкін. Қашан осы қатты көнбейтін қалдық деформация.

қатты денелердің атомдары жылу энергиясын иелену байланысты болып табылатын, ауытқуы. олар елеусіз болғандықтан, олар тек зертханалық жағдайларда байқауға болады. молекулалық құрылымы қатты денелердің негізінен өз қасиеттерін әсер етеді.

қатты денелердің зерттеу

Осы материалдардың қасиеттері қасиеттері, олардың сапасы мен бөлшектердің қозғалыс қатты дене физикасы түрлі бөлімшелерді зерттеді.

Рентген сəулелерін және басқа да әдістерді қолдана отырып радио спектроскопия, құрылымдық талдау: пайдаланылған зерттеу үшін. Сондықтан қатты денелердің механикалық, физикалық және жылу қасиеттерін зерттеу. қаттылық, күйзеліске тұрақтылық, үзілуге беріктігі, фазалық айналдыру материалдары зерттейді. Ол негізінен қатты денелердің физика қабаттасады. тағы бір маңызды заманауи ғылым бар. қатты денелi химия өтті қолданыстағы және синтездеудің жаңа заттар зерттеу.

ерекшеліктері қатты заттар

Таңба қозғалыс сыртқы электрон қатты атомдары электр, мысалы, оның қасиеттері көптеген анықтайды. мұндай органдардың 5 класы бар. Олар атомдар түріне байланысты белгіленеді:

• Ионды, электростатикалық тартылыс күші болып табылатын негізгі сипаттамасы. Оның ерекшеліктері: инфрақызыл аймақта жарық көрінісі және сіңіру. төмен температурада, Иондық байланыс төмен электр өткізгіштігінің сипатталады. Мұндай материалды мысал тұз қышқылы (NaCl) натрий тұзы болып табылады.
• Ковалентті екі атомдарының тиесілі электронды жұбы есебінен жүзеге асырылады. , Бір (жалғыз), екі және үш: Мұндай сілтеме бөлінеді. Бұл атаулар электрондық жұп (1, 2, 3) болуын көрсетеді. Екі және үш облигациялар көбейткіштер деп аталады. топтың тағы бір бөлімшесі бар. Сондықтан, оқшауланған Полярлық және неполярные облигацияның электрондардың тығыздығы бөлу байланысты. Бірінші түрлі атомдар арқылы қалыптастырылады және екіншісі - тең. материяның Мұндай қатты мемлекеттік болып табылатын мысалдар - оның тығыздығы сипатталады алмас (C) және кремний (Si),. Ең қатты кристалдар ғана ковалентті облигация болып табылады.
• атомдарының валенттік электрондарды біріктіру арқылы құрылған металл. Нәтижесінде, электр кернеу әсерінен жылжыту жалпы электрон бұлтының бар. кезде байланыстар Атомдар ұзақ металл облигацияларды қалыптасады. олар электрондарды қайыр алады деп. Көптеген металдар, осы облигациялар кешенді қосылыстар заттың қатты жағдайын қалыптасады. Мысалдар: натрий, барий, алюминий, мыс, алтын. Металл емес қосылыстар, мыналар жатады: AlCr _2, Ca ₂ Cu, Cu ₅ Zn _8. металл байланыстырушы заттар (металдар) физикалық қасиеттері әр түрлі болып табылады. Олар (W, Н.Б.) өте қиын, (Na, K) жұмсақ, (Hg) сұйық болуы мүмкін.
• материяның жекелеген молекулалар түзіледі кристалдардың туындайтын Молекулярлық. Ол нөлдік электрондардың тығыздығы молекулалар арасындағы бос сипатталады. осы кристалдардағы атомдар байланыстыратын Force айтарлықтай болып табылады. сол молекулалар кезде олар бір-біріне тек әлсіз молекулааралық тартылыс тартылды. олардың арасындағы сілтемелер оңай жылу қираған Сондықтан. атомдары ыдырағаннан арасындағы байланыстары әлдеқайда қиын. Молекулалық облигациялық бағдар, дисперсия және индукция бөлінеді. мұндай қатты заттың мысал метан болып табылады.
• оның теріс молекуланың немесе басқа бөлшектерді ең кіші бөлшектердің, полярлық оң полярланған атомдар немесе молекулалар арасындағы орын сутегі. Бұл қарым-қатынастар мұз жатқызуға болады.

Сипаттар қатты заттар

бүгін біз не білеміз? Ғалымдар ұзақ қатты мемлекеттік заттардың қасиеттерін зерттеу болды. Кезде температурада және оны өзгерту. дене сұйықтықтың көшу балқыту деп аталады. Газ тәріздес күйдегі қатты трансформациясы сублимация деп аталады. температурасын төмендету қатты кристаллизацию жүреді. аморфты фаза аударылған суық әсерінен Кейбір заттар. Бұл процесс vitrification ғалымдар деп аталады.

Шарлау фазалық жылы қатты денелердің ішкі құрылымын өзгертеді. ол температура төмендеген сатып жоғары тапсырыс. атмосфералық қысым және температура Т> 0 К табиғатта бар кез келген зат кезде, нығайта. Тек гелий, 24 атм қысым қажет болып табылатын кристаллизация, Бұл ережеден ерекше жағдай болып табылады.

Қатты мемлекеттік оған түрлі физикалық қасиеттерін береді. Олар белгілі бір салаларда және күштердің әсерінен органдарының нақты мінез-сипаттайды. Бұл сипаттар топқа бөлінеді. 3 энергиясын үш түрі (механикалық, жылулық, электромагниттік) сәйкес келетін экспозиция әдісін бөліп. Тиісінше, олар қатты денелердің физикалық қасиеттерін үш топтарын бар:

• органдарының кернеу мен деформация байланысты механикалық қасиеттері. Осы критерийлерге сәйкес, қатты заттар серпімді, реологиялық, беріктігі мен технологиясы бөлінеді. қалғандары орган нысанын сақтайды, бірақ ол сыртқы күшпен өзгертуге болады. Бұл жағдайда ол пластикалық деформация (белгілі бір шекті ыдырауы / үзіліс) (бастапқы көрінісі оралды емес), серпімді (бастапқы пішінге қайтарады) немесе деструктивті болуы мүмкін. Осы күш серпімділік модулін сипаттау шығыңыз. Қатты, қысуды төтеп созылу, сонымен қатар ауысатын, бұрау және июші ғана емес. қираған өз мүлкiн қоңырауды қарсы тұруға қатты дененің күші.
• Жылу жылу өріс әсерінен көрінеді. балқу нүктесі, дене сұйық күйге түрлендіреді, онда - ең маңызды қасиеттерінің бірі. Ол кристалды қатты денелердегі байқалады. температура біртіндеп көтерілген кезде аморфты органдар сұйық күйге өту сияқты, балқу жасырын жылу ие. белгілі бір жылу аморфты органды толғанда оның серпімділігін жоғалтады және Икемділік айналады. Бұл мемлекеттік, олардың шыны көшу температурасы қол білдіреді. Кезде жылу Қатты дененің деформациясы пайда болады. Сонымен қатар, ол жиі кеңейтеді. Сандық, бұл шарт белгілі бір факторы сипатталады. Дене температурасы мұндай ағымы, пластикалық, табандылық пен беріктігі сияқты механикалық қасиеттерін әсер етеді.
• Электромагниттік қатты микрочастиц ағындарын және жоғары қаттылық электромагниттік толқындарының әсері байланысты. Бұл пробация және радиациялық қасиеттерін қамтиды.

тобы құрылымы

қатты заттар жіктеледі және деп аталатын тобы құрылымы болды. Сондықтан, олардың арасында бөлінеді:

• Өткізгіштер, өткізгіштік және валенттілігі жолақтар жабатын деп сипатталады. Осылайша электрондар ең кішкентай энергиясын беріп, олардың арасында жылжытуға болады. өткізгіштердің барлық металдар табылады. Кезде электр тогы (ең төменгі және жоғары әлеуеті бар нүктелер арасындағы электрондардың еркін қозғалысына байланысты) осындай потенциалдар айырмасы органға қалыптасады.
• аймақтар бойынша емес, шарасыз Диэлектрик. олардың арасындағы интервал 4 эВ артық. ірі энергетикалық өткізгіштігінің талап валенттілігі электрондарды жүргізу. іс жүзінде емес өткізгіш осы қасиеттері Диэлектриктердің арқасында.
• өткізу және валенттілігі аймағы жоқтығымен сипатталады жартылай өткізгіштер. олардың арасындағы интервал 4 эВ аз. өткізгіштігінің валенттілігі жылғы электрондардың аудару үшін Диэлектриктердің кем энергиясын қажет етеді. нашар ағымдағы таза (таза және өз функцияларын) жартылай өтті.

қатты денелердің молекулалық қозғалыс олардың электромагниттік қасиеттерін тудыруы.

басқа қасиеттері

Solids бөлінеді және олардың магниттік қасиеттері. үш топ бар:

• температура немесе агрегаттық жай-күйі туралы аз тәуелді диамагнитные қасиеттері.
• электрондардың өткізгіштігінің және атомдар магниттік сәттердің бағдар туындайтын парамагнитное. олардың қабылдағыштық Кюри айтуынша температурасы азаяды. Осылайша, 300 К, бұл 10 ^-5.
• атомдарының алыс тәртіп бар реттелген құрылымы бар магниттік дене. тор түйіндерінде мезгіл магнитті сәттері бар бөлшектер ұйымдастырылған. Бұл дене және заттар жиі адамзат қызметінің әр түрлі салаларында қолданылады.

табиғатта қиын зат

Олар қандай? қатты заттар тығыздығы негізінен олардың қаттылығын анықтау. Соңғы жылдары, ғалымдар болуы талап бірнеше материалдар тапты «ең берік орган.» Ең қатты - бұл гауһар қарағанда шамамен 1,5 есе қиын болып табылатын, (фуллерен бар кристалды молекулаларды) фуллерита. Өкінішке орай, ол тек өте аз мөлшерде қазіргі уақытта қол жетімді.

Бүгінгі күні кейінірек өнеркәсібінде пайдаланылуы мүмкін, ең қиын зат, - lonsdalite (алты бұрышты гауһар). Ол гауһар қарағанда 58% қиын. Lonsdalite - көміртегі allotropic өзгерту. Оның кристалдық тор Алмаз өте ұқсас. Lonsdaleite ұялы 4 атомдар бар, бірақ гауһар - әдетте пайдаланылатын кристалдардың 8. бүгін қиын гауһар болып табылады.