Што е физичката состојба? Состојба на материјата

Прашања за тоа што агрегатна состојба, што карактеристики и својства се цврсти материи, течности и гасови се опфатени во неколку курсеви за обука. Постојат три класични состојби на материјата, со својот карактеристичен структура карактеристики. Нивното разбирање е важен момент во разбирањето на земјата науки, живите организми на индустриска активност. Овие прашања се студира физика, хемија, географија, геологија, физичка хемија и други научни дисциплини. Супстанците, под одредени услови, во една од трите основни типа на држави може да се менува со зголемување или намалување на температура, притисок. Се земат предвид можните премин од една до друга држава како што се јавуваат во природата, уметноста и секојдневниот живот.

Што е физичката состојба?

Термин на латинско потекло "aggrego" преведена на руски значи "да се закачите." Научен термин се однесува на состојбата на истото тело супстанција. Постоењето на под одредени вредности на температурата и притисокот различни материи, гасови и течности е типично за сите школки на Земјата. Во прилог на три основни членки на агрегација, таму е исто така една четвртина. На покачена температура и при константен притисок гас се претвора во плазмата. За подобро да се разбере она што, потребно е на агрегатната состојба да се потсетиме на најситните честички кои ја сочинуваат материјата и телото.

Во шемата е прикажано погоре: и - гас; b - течност; со - солидна. Во овие бројки кругови се означени структурни елементи супстанции. Овој симбол, всушност, атоми, молекули, јони не се цврсти топки. Атомите составен од позитивно наелектризираните јадро околу кое се движи со брзина негативно наелектризирани електрони. Познавање на микроскопската структура на материјалот за да ви помогне да се разбере подобро на разликите што постојат меѓу различните агрегирани форми.

Идеи за microworld: од античка Грција до XVII век

Првиот информации за честички, од кои е повлечен од физичкото тело, се појави во античка Грција. Мислители Demokrit и Епикур воведе концептот како што е атом. Тие верувале дека и најмалата неделива честички на различни супстанции имаат форма која големина, способни за движење и интеракција еден со друг. Атомизам беше најнапредниот за своето време, учењата на античка Грција. Но, нејзиниот развој застојот во средниот век. Од тогаш научниците се изведува на инквизицијата на Римокатоличката црква. Затоа, до модерните времиња немало јасен концепт за тоа што состојба на материјата. Само откако научниците XVII век Роберт Бојл, М. Ломоносов, Д. Далтон Lavoisier формулирани атомската молекуларна теорија, не го изгубиле нивното значење денес.

Атоми, молекули, јони - микроскопски честички на структурата материја

А голем чекор напред во разбирањето на микрокосмос се случи во XX век, кога електронски микроскоп бил измислен. Со оглед на откритија направени од страна на научниците досега, успеа да се утврдат кохерентна слика на microworld. Теоријата дека ја опишува состојбата и однесувањето на најмалите честички на материјата, прилично комплексна, тие припаѓаат на областа на квантната физика. За разбирање на различни агрегатни состојби на материјата доволно да се знае имињата и структурните карактеристики на основните честички кои ја формираат различни супстанции.

1. Атоми - хемиски неделива честички. Се чуваат во хемиски реакции, но се уништени во нуклеарните централи. Метали и многу други материјали од атомска структура се цврсти агрегатна состојба во нормални услови.
2. Молекули - честички кои се формираат и уништени во хемиски реакции. Молекуларната структура се кислород, вода, јаглерод диоксид, сулфур. Физичка состојба на кислород, азот, сулфур диоксид, јаглерод, кислород, под конвенционалните услови - гасовит.
3. Јони - на наелектризирани честички, кои се претвораат во атоми и молекули кои се прикачени, или губат електрони - микроскопски негативно наелектризирани честички. Јонски структура имаат многу сол, како што се натриум, железо и бакар сулфат.

Секоја супстанца што честичките се наредени по одреден пат во вселената. Нарачаните релативната позиција на атоми, јони, молекули наречени решетки. Типично, јонски и атомски кристална решетка назначен за цврсти материи молекуларно - за течности и гасови. Висока цврстина на дијамант е поинаква. Своите атомски кристална решетка формирана од страна на јаглеродни атоми. Но, мека графит, исто така, се состои од атоми на хемиски елемент. тие се само различно распоредени во просторот. Просечна агрегатна состојба на сулфур - солидна, но на високи температури материјалот станува течност и аморфна маса.

Супстанција во цврста состојба

На цврсти материи во нормални услови се чуваат обем и форма. На пример, жито, зрно шеќер, сол, едно парче од камен или метал. Ако се загрее на шеќер, суштината почнува да се топи, се претвора во слатка кафеава течност. Стоп за греење - назад да им даде солидна. Оттука еден од главните услови на солидна тело на течна транзиција - греење или зголемување на внатрешната енергија на честички на материјата. Цврста состојба сол, која се користи во храна, исто така, може да се промени. Но, со цел да се топи на натриум хлорид, треба повисока температура отколку со загревање шеќер. Фактот дека шеќерот е составен од молекули, и сол - од наелектризирани јони, кои се силно привлечени кон едни со други. На цврсти материи не го задржат својот облик во течна форма, бидејќи кристално решетки се уништени.

Течна состојба со топење сол е поради руптура комуникација меѓу јони во кристали. Ослободат наелектризирани честички кои можат да носат електрични полнежи. стопена соли спроведе електрична енергија, се проводници. Во хемиската, металуршки и инжинерството цврсти материи се претвораат во течност за еден од романот соединенија или пренесување на различни форми. Имаше голема употреба на метални легури. Постојат неколку начини да се инволвира со промените на состојбата на агрегација на цврсти суровини.

Течност - една од основните држави на агрегација

Кога влегоа во колба со заоблено дно со 50 ml вода, тоа може да се види дека материјалот ќе се формира веднаш хемиски сад. Но, веднаш штом ќе се истури вода од шишето, течноста веднаш да се шири на површината на табелата. Волуменот на водата ќе остане иста - 50 ml, а нејзиниот облик ќе се промени. Овие функции се карактеристични за течна форма на постоење на материјата. Течности се многу органски супстанции: алкохоли, растителни масла, киселини.

Млеко - .. Емулзија, односно течноста во која се наоѓаат масти капки. Корисни течни горива од фосилно - масло. екстракт од бунари со нафта апаратури на копно и во океанот. Морска вода е исто така суровина за индустријата. Таа се разликува од свежа вода езера и реки е да се задржи на растворени материи, главно соли. Со површината испарување езера во државата пареа продолжува само молекули на H ₂ O, раствори остане. На овој имот базирани методи за добивање на хранливи материи од морската вода и како да се чисти.

Кога целосно отстранување на соли подготвени со дестилирана вода. Се врие на 100 ° C, замрзнува на 0 ° C. Brines се вари и се претвори во мраз во други индикатори на температурата. На пример, водата во Арктичкиот Океан замрзнува на температура на површината 2 ° C.

Физичката состојба на живата во нормални услови - течност. Ова сребрено-сив метал обично се полни со медицински термометар. Кога ќе се загреат, живата се издига на ниво, не постои средство за проширување. Зошто во термометрите улица користат обоени со црвена боја на алкохол, наместо жива? Ова се објаснува со својствата на течен метал. На 30 степени под нулата жива агрегатна состојба промени, материјалот станува цврста.

Ако медицински термометар скрши и се истури на жива, сребро топки да се соберат оружје опасно. Штетни да дишам жива пареа, тоа е многу токсична супстанција. Деца во такви случаи потребно е да се побара помош од родителите, возрасни.

гасовита состојба

Газа не е во можност да го задржи неговиот или волумен или облик. колбата Пополнете до врвот на кислород (неговата хемиска формула O _2). Веднаш штом ќе се отвори шишето, молекули на супстанцијата ќе се меша со воздухот во просторијата. Ова се должи на брауново движење. Античкиот грчки научник Демокрит верува дека честичките прашање се во постојано движење. На цврсти материи под нормални услови,-атоми, молекули, јони, не постои можност да ја напушти кристално решетки, ослободен од комуникации со други честички. Ова е можно само кога голема количина на енергија од надвор.

Во течности, растојанието помеѓу честички е малку поголем отколку во цврсти материи, тие бараат помалку енергија да се пробие на умолекуларните обврзници. На пример, не е забележано течноста агрегатна состојба на кислород само на пониска температура гас до -183 ° C. На -223 ° C O ₂ молекула се формира солидна. Кога температурата се зголемува горенаведените вредности конвертира во кислород гас. Во оваа форма е во нормални услови. Во индустриските капацитети што имаат специјална инсталација за одделување на воздух атмосфера и добивање на нив азот и кислород. Прво, воздухот се лади и течен, а потоа постепено зголемување на температурата. Азот и кислород се претвораат во гасови во различни услови.

атмосферата на Земјата содржи 21% од волуменот на кислород и 78% азот. Во течна форма, овие материи не се наоѓаат во гасовита обвивка на планетата. Течен кислород има светло-сина боја, тоа е исполнет со високи цилиндри притисок за употреба со медицински установи. Во индустријата и градежништвото, потребни се течни гасови за толку многу процеси. Кислород е потребно за гас за заварување и сечење на метали, хемија - за неоргански и органски реакции оглед на оксидација. Ако кислород цилиндар вентил на отворено, притисок се намалува, течноста се претвора во гас.

Течен пропан, бутан метан и се користат во енергетиката, транспортот, индустријата и домашни активности на населението. Овие супстанции добиени од природен гас или со пукање (расцепување) на нафтената суровина. Јаглерод течни и гасовити мешавина играат важна улога во економијата на многу земји. Но, нафта и природен гас се сериозно осиромашен. Научниците проценуваат дека овој материјал ќе трае 100-120 години. Алтернативни извори на енергија - на протокот на воздух (ветер). Се користи за електрани брзо тече реки, плимата и осеката на бреговите на морињата и океаните.

Кислород, како и други гасови кои можат да бидат во четвртата агрегатна состојба, што претставува плазма. Невообичаени преминот од цврсти за гасовита состојба - карактеристика на кристален јод. Супстанција темно виолетова подложува сублимација на бои - се претвора во гас без да оди преку течна состојба.

Како премин од еден агрегат во друга форма на материја?

Промени во агрегатна состојба на супстанции кои не се поврзани со хемиски трансформации, овој физички феномен. Кога температурата се зголемува, многу цврсти материи се топи во течност. Натамошно зголемување на температурата може да доведе до испарување, односно и во гасовита состојба на материјата. Природата и економијата, како транзиции се карактеристични за еден од најважните супстанции на Земјата. Мраз, течност, пареа, - состојба на водата во различни средини. Соединението е иста, неговата формула - H ₂ O. На температура од 0 ° C и под оваа вода кристализира, кој се конвертира во мраз. Како што се зголемува температурата предизвикана кристали се уништени - мраз се топи, повторно се здоби со течна вода. Формирана додека за греење пареа. Испарувањето - трансформација на вода во бензинот - е дури и на ниски температури. На пример, замрзнати локви постепено исчезнуваат, бидејќи водата испарува. Дури и во ладно време суши мокра облека, но процесот е подолг од оној на топол ден.

Сите овие вода премин од една до друга држава се од суштинско значење за природата на Земјата. Атмосферски услови, клима и временски поврзани со испарување на вода од површината на океанот, трансферот на влага во форма на облаци и магла на земјата, врнежите (дожд, снег, град). Овие феномени се основа на водениот циклус во светот.

Како да ја сменам состојбата на агрегација на сулфур?

Под обични услови на сулфур - .. е светла сјајна кристали или светло жолта прав, односно солидна. Физичка состојба промени сулфур кога ќе се загреат. Прво, температурата се зголеми на 190 ° C жолта солидна се топи, станува мобилен течност.

Ако брзо се прелива течноста сулфур во ладна вода, тоа се врти кафена аморфна маса. По понатамошна греење стопениот сулфур станува повеќе слатка мракот. На температури над 300 ° C сулфур агрегатна состојба повторно се менува, супстанција станува течност својства, станува подвижен. Овие транзиции се должи на способноста на атоми член формирање синџири на различни должини.

Зошто е важно да бидат во различни физички држави?

Физичката состојба на сулфур - едноставна супстанција - е солидна во амбиентални услови. Сулфур диоксид - гас, сулфурна киселина - мрсна течност е посилно од вода. За разлика од хлороводородна и азотна киселина не е променливи, неговата површина не исчезне молекула. Што е состојбата на агрегација на пластична сулфур, кој е добиен со загревање на кристали?

Аморфната форма има структура на течната супстанција, со ниска флуидноста. Но, пластични сулфур во исто време ја задржува својата форма (како солидна). Постојат течни кристали, поседува голем број на карактеристични својства на цврсти материи. Така, државата на супстанцијата под различни услови зависи од неговата природа, температура, притисок и други услови на животната средина.

Кои се карактеристиките во структурата на цврсти материи?

Разликите помеѓу основните агрегатни состојби на материјата се објаснуваат со интеракцијата помеѓу атоми, јони и молекули. На пример, зошто солидна состојба на материјата води кон можност за одржување на големината на телото и обликот? Во кристалната решетка на метална сол или структурни честички се привлекуваат едни со други. Во метали, позитивно наелектризираните јони комуницирате со т.н. "електрон гас" - акумулација на слободни електрони во метал парче. Кристали на соли се должи на атракција на спротивните наелектризирани честички - јони. На растојанието помеѓу структурни единици на погоре материја е многу помалку од димензиите на самите честички. Во овој случај, на електростатско атракција дела, тоа дава силата и одбивност не е доволно силен.

Да ги уништи цврста состојба на материјата, ние мора да се направи напор. Метали соли, атомската кристали се топи на многу високи температури. На пример, железо станува течност на температура над 1538 ° C. Огноотпорни е волфрам, изработено е од влакно на светилки со вжарено влакно. Постојат легури кои стануваат во течна состојба на температури над 3000 ° C. Многу карпи и минерали на Земјата се во цврста состојба. Оваа суровина се екстрахира со помош на технологијата во рудници и каменоломи.

Солза дури и е потребно на еден јон на кристалот да трошат големи количини на енергија. Но, тоа е доволно за распуштање на сол во водата да се кристално решетки е скршен! Овој феномен се должи на неверојатни својства на водата, како поларни растворувачи. H ₂ O молекули реагираат со јони на сол, уништување на врската помеѓу нив. Така, со распаѓањето - не е едноставно мешање на различни супстанции, и физичко-хемиски интеракцијата помеѓу нив.

Како да комуницирате со молекулите на течности?

Вода може да биде течна, цврста и гас (пареа). Ова е нејзината главна агрегатна состојба во нормални услови. молекули на водата се состои од еден атом на кислород, кој е поврзан со два атоми на водород. Постојат поларизација на хемиски врски во молекулата, се појавува да се атоми на кислород делумно негативно полнење. Водород станува позитивен пол во молекулата, се привлечени од атом на кислород, на друга молекула. Ова е слаба интеракција е наречен "водородна врска".

Течен агрегатна состојба се карактеризира со растојанието помеѓу структурни честички на слична големина. Привлечноста постои, но тоа е слаба, па водата не задржат форма. Испарување јавува поради уништување на обврзници, што е на површината на водата, дури и на собна температура.

Дали има ИНТЕРМОЛЕКУЛАРНИТЕ интеракции во гасови?

голем број на параметри гасовита состојба на материјата се разликува од цврсти и течни. Помеѓу структурни честички на гас, постојат големи празнини, далеку го надминува големината на молекули. Во овој случај, силата на атракција не функционира. Гасовита агрегатна состојба карактеристика на супстанции кои се присутни во составот на воздухот: азот, кислород, јаглерод диоксид. На сликата подолу првата коцка полни со гас, втор течност, а третиот - цврста супстанција.

Многу течности се променливи, се одделуваат од нивната површина и да одат во суштината на молекулите на воздухот. На пример, ако дупката да се отвори шишиња со хлороводородна киселина за да се донесе памук натопени во течен амонијак, што ќе се појави бел чад. Директно во воздухот предизвикува хемиска реакција помеѓу на хлороводородна киселина и амонијак, се добива амониум хлорид. Во која агрегатна состојба е ова нешто? Неговите честички формирање бел чад, се најмалите кристали солидна сол. Ова искуство треба да се врши под капакот на моторот, тоа е токсичен.

заклучок

Физичка состојба гас изучува од страна на многу извонредни физичари и хемичари: Авогадровиот број е, Бојл, Геј-Лисак, Clapeyron, Менделеев, Ле Шателие. Научниците формулирани на законите кои се објасни однесувањето на гасовити супстанци во хемиската реакција, како услови се промени. Отвори закони не само отиде во училиште и универзитетските учебници по физика и хемија. Многу хемиски производство врз основа на познавање на однесувањето и својства на супстанциите во различни агрегатни состојби.