Какво е състоянието? Състояние на веществото

Въпроси за какво състоянието на агрегация, какви функции и свойства са твърди вещества, течности и газове са включени в няколко обучителни курсове. Има три класически състояния на материята, с неговите характерни структурни характеристики. Тяхното разбиране е важен момент в разбирането на земни науки, живите организми на промишлената дейност. Тези въпроси се обучават физика, химия, география, геология, физикохимия и други научни дисциплини. Веществата са, при определени условия, в един от трите основни типа състояния може да се променя чрез увеличаване или намаляване на температурата, налягането. Помислете за възможните преходи от едно състояние в друго, тъй като те се срещат в природата, изкуството и всекидневния живот.

Какво е състоянието?

Дума на латински произход "aggrego" преведено на руски означава "да прикачите." Научният термин се отнася до състояние на едно и също тяло вещество. Наличието на при определени стойности на температурата и налягането различни твърди вещества, течности и газове е характерно за всички черупките на Земята. В допълнение към трите основни състояния на агрегация, има и четвърти. При повишена температура и при постоянно налягане на газа се превръща в плазмата. За да разберем по-добре това, което е необходимо за състоянието на агрегация да си припомним най-малките частици, които изграждат материята и тялото.

В схемата, показана по-горе, и - газ; б - течност; с - твърдо вещество. В тези цифри кръгове са отбелязани структурни елементи вещества. Този символ, в действителност, атоми, молекули, йони не са твърди топки. Атомите са съставени от положително заредени сърцевина, около която се движи при скорост отрицателно заредени електрони. Познаване на микроскопична структура на материала, за да ви помогне да разберете по-добре различията, които съществуват между различните обобщени форми.

Идеи за микросвета: от древна Гърция до XVII век

Първите сведения за частиците, от които сгънати физическото тяло, се появява в древна Гърция. Мислители Demokrit и Епикур въведе концепция като атом. Те вярват, че най-малките неделими частици от различни вещества форма определени размери, способни на движение и взаимодействие една с друга. Атомизъм е най-авангардната за времето си, учението на древна Гърция. Но неговото развитие в застой през средните векове. Оттогава учени, преследвани Инквизицията на Римокатолическата църква. Поради това, до модерните времена не е имало ясна концепция за това, което състоянието на материята. Едва след като учените XVII век Робърт Бойл, М. Ломоносов, Д. Далтън, Лавоазие формулиран атомно-молекулна теория, не са изгубили значението си и днес.

Атоми, молекули, йони - микроскопични частици от структура значение

Голяма крачка напред в разбирането на микрокосмоса настъпили през ХХ век, когато на електронен микроскоп е изобретен. С оглед на откритията, направени от учени и преди, успя да установи ясна картина за микросвета. Теорията, която описва състоянието и поведението на най-малките частици на материята, е доста сложен, те принадлежат към областта на квантовата физика. За разбирането на различните агрегатни състояния на материята достатъчно, за да знам имената и структурните характеристики на основните частици, които формират различни вещества.

1. Атомите - химически неделими частици. Съхранява се в химични реакции, но са унищожени в ядрен. Метали и много други материали от атомната структура са твърдо агрегатно състояние при нормални условия.
2. Молекули - частици, които се образуват и унищожени в химични реакции. Молекулярната структура са кислород, вода, въглероден диоксид, серен. Състояние на кислород, азот, серен двуокис, въглерод, кислород, при конвенционални условия - газообразен.
3. Йоните - заредените частици, които се превръщат в атоми и молекули, които са свързани или губят електрони - микроскопични отрицателно заредени частици. Йонийски структура има много сол, като натриев, желязо и меден сулфат.

Всяко вещество, което частици са подредени по определен начин в пространството. Подредената относителното положение на атоми, йони, молекули, наречени решетка. Обикновено, йонни и атомен кристална решетка характеризираща за твърди вещества молекулни - за течности и газове. Висока твърдост на диамант е различен. Неговата атомна кристална решетка, образувана от въглеродни атоми. Но мека графит също се състои от атоми на химичен елемент. те са само по различен начин, разпределени в пространството. Средна агрегатно състояние сяра - твърдото вещество, но при високи температури на материала става течен и аморфна маса.

Вещество в твърдо състояние

Твърдите вещества се съхраняват при нормални условия обем и форма. Например, зърно, зърно на захар, сол, парче скала или метал. Ако загряване на захарта, веществото започва да се топи, се превръща в лепкава кафява течност. Спрете отопление - назад до получаване на твърд. Следователно един от основните условия на твърдото тяло на течност преходен - загряване или повишаване на вътрешната енергия на частиците на материята. В твърдо състояние, сол, която се използва за производството на храни, също може да се промени. Но за да се стопи натриев хлорид, се нуждаят от по-висока температура, отколкото чрез нагряване захар. Фактът, че захар се състои от молекули, и сол - на заредени йони, които са силно привлечени един към друг. Твърдите вещества не запазват формата си в течна форма, тъй като кристалните решетки са унищожени.

Течно състояние чрез стапяне сол се дължи на разкъсване комуникация между йоните в кристалите. Освободени заредени частици, които могат да пренасят електрически заряди. стопени соли провеждат електричество, са проводници. В химическата, металургичната и инженерни Промишлена твърди вещества се превръщат в течност за едно от новите съединения или придават различни форми. Имаше широко използване на метални сплави. Има няколко начина за да се участва с промените състоянието на агрегация на твърдите суровини.

Liquid - един от основните състояния на агрегация

Когато се излива в облодънна колба с 50 мл вода, може да се види, че материалът ще образува незабавно химически съд. Но веднага след като преливане на вода от колбата, течността веднага да се разпространи върху повърхността на масата. Обемът на вода ще остане същата - 50 мл и формата му се променя. Тези характеристики са характерни за течна форма на съществуване на материята. Течностите са много органични вещества: алкохоли, растителни масла, киселини.

Мляко - .. • Емулсия, т.е. течност, в която се намират мастните капчици. Полезни изкопаеми течни - масло. то Екстракт от кладенците с нефтените платформи на суша и в океана. Морската вода е и суровина за промишлеността. Тя се различава от сладководни езера и реки е да се запази, разтворени вещества, предимно соли. С повърхност изпаряване езера в държавните пара протича само молекулите на Н _2О, разтворени вещества остават. На тази собственост въз основа методите за получаване на хранителни вещества от морската вода и как да го почистите.

При пълно отстраняване на соли, получени с дестилирана вода. Това кипи при 100 ° С, замръзва при 0 ° С Разсол ври и се обръщат към лед при други показатели за температура. Например, вода в полярния океан замръзва при температура на повърхността 2 ° С

Състояние на живак при нормални условия - течност. Това сребро-сив метал обикновено е изпълнен с медицински термометър. При нагряване, живакът се издига по скалата, има средство за разширение. Защо в термометрите уличните използват оцветени с червена боя алкохол вместо живак? Това се обяснява с свойствата на течния метал. На 30 градуса под нулата живачни агрегатно състояние промени, материалът става твърд.

Ако медицински термометър проби и се излива живак, сребро топки, за да събират оръжие опасно. Вредно за вдишват живачни пари, това е много токсично вещество. Децата в такива случаи е необходимо да се потърси помощта на родители, възрастни.

газообразно състояние

Газа не е в състояние да поддържа неговата или обем или форма. Колбата Напълнете в началото на кислород (неговата химична формула O _2). Веднага след като отворите колба, молекули на веществото се смесва с въздуха в помещението. Това се дължи на Брауново движение. Древногръцкият учен Демокрит смята, че частици материя са в постоянно движение. Твърдите вещества при нормални условия, атоми, молекули, йони, не съществува възможност да напусне кристалната решетка, без комуникация с други частици. Това е възможно само, когато голямо количество енергия от външната страна.

В течности, разстоянието между частиците е малко по-голям, отколкото в твърди вещества, те изискват по-малко енергия, за да се прекъсне междумолекулни връзки. Така например, се наблюдава течност агрегатното състояние на кислород само при по-ниска температура на газа до -183 ° С В -223 ° С О ₂ молекула образува твърдо вещество. Когато температурата се повиши над дадени стойности превърнати в кислород газ. В този си вид тя е при нормални условия. В промишлени съоръжения имат специална инсталация за разделяне на въздушна атмосфера и получаване от тях азот и кислород. Първо, въздухът се охлажда и втечнява и след това постепенно повишаване на температурата. Азот и кислород се превръща в газове при различни условия.

земната атмосфера съдържа 21% обемни кислород и 78% азот. В течна форма, тези вещества не се намират в газова обвивка на планетата. Течен кислород има светло син цвят, тя е пълна с високо налягане цилиндри за използване в медицински съоръжения. В промишлеността и строителството, са необходими втечнени газове в продължение на толкова много процеси. Кислородът е необходим за заваряване газ и рязане на метали, Chemistry - за неорганични и органични реакции значение окисление. Ако кислород цилиндър клапан отворен, налягането се намалява, течността се превръща в газ.

Втечнен пропан, бутан метан и са широко използвани в енергетиката, транспорта, промишлеността и вътрешни дейности на населението. Тези вещества, получени от природен газ или чрез крекинг (разцепване) на нефт суровина. Въглероден течни и газообразни смес играят важна роля в икономиката на много страни. Но на нефт и природен газ са значително намаля. Учените смятат, че този материал ще продължи 100-120 години. Алтернативен източник на енергия - въздушния поток (вятър). Използва се за електроцентрали бързо течащи реки, приливите и отливите на бреговете на моретата и океаните.

Кислород, както и на други газове, които могат да бъдат в четвъртото състояние на агрегиране, което представлява плазма. Необичайни преход от твърдо в газообразно състояние - характерна черта на кристален йод. Вещество тъмно лилаво подлага на сублимация - се превръща в газ, без да преминава през течно състояние.

Както преходите от един агрегат в друга форма на материята?

Промени в агрегатното състояние на веществата не са свързани с химически трансформации, това физическо явление. Когато температурата се повиши много твърди вещества се стопи в течност. Освен това повишаване на температурата може да доведе до изпаряване, т.е. газообразно състояние на материята. Характерът и икономиката, такива преходи са характерни за един от най-важните вещества на Земята. Лед, течност, пара, - състояние на вода в различни среди. Съединение е същото, неговата формула - _Н2 О. При температура 0 ° С и под тази вода кристализира, че се превръща в лед. С увеличаване на температурата, причинено кристали са унищожени - ледът се топи, отново се получава течна вода. Създадена като се загрява на пара. Изпаряването - трансформация на вода в газа - дори при ниски температури. Например, замразени локви постепенно изчезват, защото водата се изпарява. Дори и в студено време изсъхва мокри дрехи, но процесът е по-дълга от тази, в горещ ден.

Всички тези водни преходи от едно състояние в друго, са от съществено значение за естеството на Земята. Атмосферните условия, климата и времето, свързани с изпаряването на водата от повърхността на океана, прехвърлянето на влага под формата на облаци и мъгла на земя, валежите (дъжд, сняг, градушка). Тези явления са в основата на водния цикъл в света.

Как да променя състоянието на агрегация на сяра?

При обикновени условия на сяра - .. е ярко блестящи кристали или светложълт прах, т.е. твърдото вещество. Физични промени в състоянието на сяра при нагряване. Първо, температурата се повишава до 190 ° С жълти твърди стопилки, преминавайки мобилен течност.

Ако бързо изсипва течната сяра в студена вода, се оказва кафява аморфна маса. При по-нататъшно нагряване на стопения сярата става по-вискозен тъмно. При температури над 300 ° С сяра агрегатно състояние отново променя, веществото става течност свойства, става подвижна. Тези преходи се дължат на способността на атома, които вериги с различни дължини.

Защо въпрос може да бъде в различни агрегатни състояния?

Състояние на сяра - прост вещество - е твърд при околни условия. Серен диоксид - газ, сярна киселина - маслена течност е по-тежък от водата. За разлика от солна и азотна киселини не са летливи повърхността не се изпари молекула. Какво е състоянието на агрегация на пластмаса сяра, която се получава чрез нагряване на кристали?

Аморфната форма има структура на течното вещество, с ниска течливост. Но пластмаса сяра в същото време запазва формата си (като твърдо вещество). Има течни кристали, притежават редица характерни свойства на твърди вещества. Така, състоянието на вещество при различни условия зависи от природата, температура, налягане и други условия на околната среда.

Какви са функциите на структурата на твърди частици?

Разликите между основните агрегирани състояния на материята са обяснени от взаимодействието между атоми, йони и молекули. Например, защо твърдо състояние на материята води до способността да се поддържа размера на тялото и форма? В кристалната решетка на метална сол или структурни частици се привличат една към друга. В метали, положително заредени йони взаимодействат с така наречената "електрон газ" - натрупването на свободни електрони в металната част. Кристалите на солите се дължат на привличането на противоположно заредени частици - йони. Разстоянието между структурните звена на горните твърди вещества е по-малко от размерите на самите частици. В този случай, електростатичните атракционни актове, придава сила и отблъскването не е достатъчно силен.

За да унищожи твърдо състояние на материята, ние трябва да положим усилия. Метали соли, атомните кристали се топят при много високи температури. Например, желязото става течен при температури над 1538 ° С Огнеупорна е волфрам, се произвежда от нишка на крушки с нажежаема жичка. Има сплави, които стават течни при температури над 3000 ° С Много камъни и минерали на Земята са в твърдо състояние. Тази суровина се добива с помощта на технологиите в мини и кариери.

Tear дори е необходимо един йон на кристала да изразходват големи количества енергия. Но това е достатъчно, за да се разтвори солта във водата, за да кристалната решетка е разделена! Този феномен се дължи на невероятни свойства на вода като полярен разтворител. Н _2О молекули реагират с йони сол, разрушаване на връзката между тях. Така, разтварянето - не е просто смесване на различни вещества и физико-химично взаимодействие между тях.

Как да си взаимодействат с молекулите на течности?

Водата може да бъде течен, твърд и газ (пара). Това е основната му агрегатно състояние при нормални условия. Водните молекули се състоят от един кислороден атом, който е свързан с два водородни атома. Има поляризация на химически връзки в молекулата, изглежда кислородни атоми частично отрицателен заряд. Водородът става положителния полюс в молекулата, се привлича от кислороден атом на друга молекула. Това е слабото взаимодействие е наречен "водородна връзка".

Течен агрегатно състояние, характеризиращо се с разстоянието между структурните частици с подобен размер. Атракцията съществува, но тя е слаба, така че водата не се запазват формата. Изпаряване се дължи на разрушаване на връзки, което е на повърхността на водата, дори при стайна температура.

Има ли междумолекулни взаимодействия в газове?

редица параметри газообразно състояние на материята отличава от твърд и течен. Между структурни частиците на газ, има големи празнини, далеч над размера на молекулите. В този случай, силата на привличане не работи. Газообразно състояние на агрегиране характеристика на вещества, присъстващи в състава на въздуха: азот, кислород, въглероден диоксид. Фигурата по-долу първо куб напълнена с газ, втора течна, а третият - твърдо вещество.

Много течности са летливи, отделени от тяхната повърхност и отиват в вещество въздушните молекули. Например, ако отвора за отваряне бутилки със солна киселина, за да доведе памук, напоен в течен амоняк, който се появява бял дим. Директен във въздуха предизвиква химическа реакция между солна киселина и амоняк, се получава амониев хлорид. В коя агрегатно състояние е това? Неговите частици, образуващи бял дим, са най-малките кристали твърда сол. Този опит трябва да се извършва под капака, той е токсичен.

заключение

Състояние на газ изследван от много неизпълнени физици и химици: Числото на Авогадро, Бойл, Gay-Lussac, Клапейрон, Менделеев, Le Шателие. Учените формулирани законите, които обясняват поведението на газообразни вещества в химическа реакция, като промяна условия. Отворени закони не само влезе в училищни и университетски учебници по физика и химия. Много химическо производство въз основа на познаването на поведението и свойствата на веществата в различни агрегатни състояния.