Solidi: proprjetajiet, l-istruttura, id-densità u eżempji

Solidi sejħa sustanzi bħal dawn li jistgħu jkunu s-ġisem u jkollhom volum. Ta 'likwidi u gassijiet, dawn huma distinti bil-forma tagħhom. -Solidi jżommu l-forma tal-ġisem minħabba l-fatt li partiċelli tagħhom ma jkunux jistgħu jiċċaqalqu liberament. Huma jvarjaw fid-densità, duttilità, konduttività u l-kulur elettrika tagħhom. Huma għandhom ukoll proprjetajiet oħra. Per eżempju, ħafna minn dawn is-sustanzi huma imdewweb waqt it-tisħin, takkwista l-istat aggregat likwidu. Xi wħud minnhom meta msaħħna immedjatament gasified (sublimat). Iżda hemm ukoll dawk li jkissru f'sustanzi oħra.

Tipi ta 'solidi

solidi kollha huma maqsuma f'żewġ gruppi.

1. Amorfu, li fiha l-partiċelli individwali huma rranġati b'mod każwali. Fi kliem ieħor, dawn ma jkollhomx ċara struttura (speċifika). Dawn is-solidi jistgħu jkunu imdewweb b'ċertu intervall tat-temperatura preskritta. L-aktar komuni ta 'dawn jinkludu ħġieġ u raża.
2. Kristall, li mbagħad huma suddiviżi 4 tipi: atomika, molekolari, ijoniċi, metalliku. Il-partiċelli huma jinsabu biss fil-mudell speċifiku, jiġifieri fil-kannizzata kristall. ġeometrija tiegħu f'sustanzi differenti tista 'tvarja ħafna.

solidi kristallin jipprevali fuq amorfu fin-numru tagħhom.

Tipi ta 'solidi kristallin

Fi prattikament is-sustanzi solidi kollha għandhom struttura kristallina. Dawn huma differenti fl-istruttura tagħhom. Fil kristallin tagħha lymph kannizzata tikkonsisti f'partiċelli varji u kimiċi. Huwa bi qbil magħhom, u kisbu l-ismijiet tagħhom. Kull tip għandu proprjetajiet speċifiċi għal dan:

• Il kannizzata kristall partiċelli solidi atomika marbuta permezz ta 'rabta kovalenti. Huwa distint mill-qawwa tagħha. Minħabba dan, dawn is-sustanzi jkollhom għoli punt ta 'tidwib u togħlija. Dan it-tip jinkludi kwarz u djamant.
• Fil-kannizzata kristall tal-bond molekulari bejn il-partiċelli huwa kkaratterizzat minn dgħjufija tiegħu. Sustanzi ta 'dan it-tip huma kkaratterizzati minn faċilità ta' tidwib u togħlija. Huma kkaratterizzati minn volatilità, minħabba li għandhom riħa ċerti. Dawn is-solidi huma silġ, zokkor. Mozzjoni ta 'molekoli fil solidi ta' dan it-tip huma kkaratterizzati mill-attività tagħhom.
• Il kannizzata kristall joniċi fil-lymph supplenti partiċelli rispettivi b'positive charge u negattiv. Huma miżmuma minn attrazzjoni elettrostatiċi. teżisti Dan it-tip kannizzata fil alkali, melħ, ossidi bażiċi. Ħafna sustanzi ta 'dan it-tip huma solubbli faċilment fl-ilma. Minħabba l pjuttost rabta qawwija bejn il-jonji huma refrattorju. Kważi kollha kemm huma bla riħa, peress li huma kkaratterizzati minn nuqqas ta 'volatilità. Sustanzi kannizzata joniċi kapaċi li twettaq kurrent elettriku, bħal fil-kompożizzjoni tagħhom ma elettroni ħielsa. Eżempju tipiku tal-jone solidu - melħ. Tali kannizzata kristall jagħtiha fraġli. Dan huwa dovut għall-fatt li xi bidla tagħha tista 'tikkawża forzi repulsive ion.
• Il kannizzata kristall metalliku biss kimiċi joni huma preżenti fil-lymph, b'positive charge. Bejniethom hemm elettroni ħielsa li permezz tiegħu jgħaddi enerġija termali u elettrika eċċellenti. Dan huwa għaliex kwalunkwe metalli karatteristika differenti bħall-konduttività.

kunċetti ġenerali ta 'fjuwils solidi

Solidi u sustanzi - huwa prattikament l-istess ħaġa. Dawn it-termini msemmija waħda mill-4 istati ta 'aggregazzjoni. Solidi għandhom forma stabbli u l-karattru tal-mozzjoni ta 'atomi termali. L-aħħar tagħmel oxxillazzjonijiet żgħar ħdejn il-pożizzjonijiet ekwilibriju. Fergħa tax-xjenza jittrattaw l-istudju tal-kompożizzjoni u l-istruttura interna, imsemmija bħala fiżika fl-istat solidu. Hemm oqsma importanti oħra ta 'għarfien involuti f'dawn is-sustanzi. Tibdil tal-forma minn influwenzi esterni u mozzjoni imsejħa mekkaniżmi ta 'korpi deformabbli.

Minħabba l-proprjetajiet differenti ta 'solidi, dawn ġew użati fil-mezzi tekniċi varji maħluqa mill-bniedem. Ħafna drabi l-bażi ta 'użu tagħhom kienu proprjetajiet bħal ebusija, volum, piż, elastiċità, plastiċità, fraġilità. xjenza moderna jista 'jintuża u kwalitajiet oħra ta' solidi li jistgħu jiġu skoperti biss fil-laboratorju.

X'inhu kristall

Kristalli - korp solidu jitqiegħed fil ċerti partikoli ordni. Kull kimika għandha istruttura tagħha stess. atomi tagħha jiffurmaw stivar perjodika ta 'tliet dimensionally imsejħa kannizzata. sustanzi solidi jkollhom simetrija struttura differenti. istat kristallin solidu hija kkunsidrata stabbli, minħabba li għandu ammont minimu ta 'enerġija potenzjali.

Il-maġġoranza vasta ta 'materjali solidi (naturali) jikkonsisti f'numru kbir ta' frak individwali orjentati b'mod każwali (crystallites). Sustanzi bħal dawn huma msejħa polikristallini. Dawn jinkludu ligi tekniċi u metalli, kif ukoll ħafna ta 'blat. Monokristallini imsejħa Kristalli singoli naturali jew sintetiċi.

F'ħafna korpi solidi bħal dawn huma ffurmati mill-istat tal-fażi likwida, ippreżentata biex jiddewweb jew soluzzjoni. Kultant, huma derivati minn stat ta 'gass. Dan il-proċess jissejjaħ kristallizzazzjoni. Grazzi għall-progress xjentifiku u tekniku tal-proċedura kultivazzjoni (sinteżi) ta 'diversi sustanzi prodotta skala industrijali. Ħafna mill-kristalli għandha forma naturali ta ' polyhedron regolari. Daqsijiet tagħhom ivarjaw ħafna. Per eżempju, kwarz naturali (kristall blat) jista 'iżen sa mijiet ta' kilogrammi, u djamanti - sa diversi gramma.

Fil solidi amorfu, l-atomi huma fil oxxillazzjoni kontinwa madwar punti saltwarjament jinsabu. Dawn jaħżnu xi ordni ta 'medda qasira, iżda l-ebda fit-tul. Dan huwa dovut għall-fatt li l-molekuli tagħhom huma rranġati mill-bogħod li jista 'jitqabbel mad-daqs tagħhom. L-aktar komuni fl-eżempju ħajja tagħna ta 'dan huwa stat qisha solidu. materjali amorfu huma spiss meqjus bħala likwidu bi viskożità infinitament kbar. Il-ħin ta 'kristallizzazzjoni huwa kultant tant kbir li mhix murija.

Li l-proprjetajiet hawn fuq ta 'dawn is-sustanzi jagħmluhom uniċi. solidi amorfi huma kkunsidrati instabbli minħabba matul iż-żmien tista 'tmur fis-istat kristallin.

Molekuli, atomi, li minnhom jinkludi solidu ippakkjat bil densità għolja. Huma prattikament iżommu l-pożizzjoni relattiva tagħhom fir-rigward partikoli oħra u huma miżmuma flimkien permezz ta 'interazzjoni intermolecular. Id-distanza bejn il-molekoli tal-solidu f'direzzjonijiet differenti huwa msejjaħ il-parametru kannizzata kristall. L-istruttura tas-sustanza u simetrija tiegħu jiddefinixxi pluralità ta 'proprjetajiet bħal band elettron, qsim u l-ottika. Meta jkunu esposti għall-forzi kbar biżżejjed solidi, dawn il-kwalitajiet jistgħu jkunu aktar jew inqas miksura. Meta dan deformazzjoni residwa solidu soġġetti.

L-atomi tal-korpi solidi oscillate, li hija dovuta għall-pussess ta 'enerġija termali. Peress li dawn huma negliġibbli, jistgħu jiġu osservati biss taħt kundizzjonijiet tal-laboratorju. L-istruttura molekulari ta 'solidi ġeneralment jaffettwaw il-proprjetajiet tiegħu.

L-istudju ta 'solidi

proprjetajiet Proprjetajiet ta 'dawn il-materjali, il-kwalità u l-partiċelli mozzjoni tagħhom studjat subartikoli varji tal-fiżika solid state.

Għall-istudju uża: ispettroskopija tar-radju, l-analiżi strutturali jużaw raġġi-X u metodi oħra. Allura tistudja l-proprjetajiet mekkaniċi, fiżiċi u termali ta 'solidi. L-ebusija, reżistenza tensjoni, saħħa tensili, fażi trasformazzjoni studji Materjali. Hija prinċipalment jikkoinċidi ma l-fiżika 'solidi. Hemm xjenza moderna ieħor importanti. Biex tiġi studjata eżistenti u sintesi sustanzi ġodda miżmuma kimika stat solidu.

karatteristiċi solidi

Karattru mozzjoni elettroni atomi solidi esterni jiddetermina ħafna mill-proprjetajiet tiegħu, per eżempju, elettriku. Hemm 5 klassijiet ta 'dawn il-korpi. Dawn huma stabbiliti skond it-tip ta 'atomi:

• Ijoniċi, karatteristika bażika tagħhom hija l-forza ta 'ġibda elettrostatiku. Karatteristiċi tiegħu: riflessjoni u assorbiment ta 'dawl fir-reġjun infra-aħmar. F'temperatura baxxa, il-bond joniċi huwa kkaratterizzat minn konduttività elettrika baxxa. Eżempju ta 'dan il-materjal huwa l-melħ tas-sodju ta' aċidu idrokloriku (NaCl).
• Kovalenti mwettqa bi spejjeż ta 'par elettron, li tappartjeni kemm atomi. Tali rabta hija maqsuma: wieħed (waħda), doppji u trippli. Dawn l-ismijiet jindikaw il-preżenza ta 'pari elettron (1, 2, 3). irbit doppju u triplu huma msejħa multipli. Hemm diviżjoni oħra tal-grupp. Allura, jiddependi fuq id-distribuzzjoni densità elettroni ta 'bond polari u nonpolar iżolati. L-ewwel hija ffurmata minn atomi differenti, u t-tieni - ugwali. Tali stat solidu ta 'materja, li eżempji tagħhom huma - djamant (Ċ) u silikon (Si), ikkaratterizzat minn densità tiegħu. Ħafna kristalli solidi huma biss rabta kovalenti.
• Metall ffurmati billi tikkombina l-elettroni valenza ta 'atomi. Bħala riżultat, hemm sħaba totali elettroni li huwa spostati taħt l-influwenza ta 'vultaġġ elettriku. Il-bond metalliku huwa ffurmat meta l-atomi twaħħil twil. Li huma kapaċi li jiddonaw elettroni. Ħafna metalli, komposti kumplessi ta dan il-bond hija ffurmata l-istat solidu ta 'materjal. Eżempji: sodju, barju, aluminju, ram, deheb. komposti mhux metalliċi huma dawn li ġejjin: AlCr _2, Ca ₂ Cu, Cu ₅ Zn _8. Sustanzi twaħħil tal-metall (metalli) huma differenti fil-karatteristiċi fiżiċi. Jistgħu jkunu likwidi (Hg), artab (Na, K), iebsa ħafna (W, Nb).
• Molekulari li jirriżultaw fi kristalli li huma ffurmati molekuli separati ta 'materja. Huwa kkaratterizzat minn lakuni bejn il-molekoli b'densità elettroni żero. Forza atomi jgħaqqdu f'dawn kristalli huma konsiderevoli. Fl-istess molekuli li huma attirati kull attrazzjoni intermolecular debboli oħra. Dan huwa għaliex ir-rabtiet bejniethom huma faċilment meqruda bis-sħana. Il-konnessjonijiet bejn l-atomi kollass ħafna aktar diffiċli. bond molekulari huwa maqsum orjentazzjoni, dispersjoni u induzzjoni. Eżempju ta 'tali sustanza solidu huwa metanu.
• Idroġenu, li jseħħ bejn l-atomi jew molekuli tagħhom polarizzat pożittiv u polarizzat negattiv partiċelli iżgħar ta 'molekula jew partijiet oħra. Dawn ir-relazzjonijiet jistgħu jiġu attribwiti silġ.

Properties solidi

What do nafu llum? Xjentisti ilhom jistudjaw il-proprjetajiet tas-sustanzi stat solidu. Meta esposti għal temperaturi u dejjem jinbidel. It-tranżizzjoni tal-fluwidu korp huwa msejjaħ tidwib. It-trasformazzjoni tal solidu għall-istat gassuż huwa msejjaħ sublimazzjoni. Bit-temperatura tonqos iseħħ kristallizzazzjoni solidi. Xi sustanzi taħt l-influwenza tal-kesħa trasferit għall-fażi amorfu. Dan il-proċess jissejjaħ xjenzjati vitrifikazzjoni.

Fil tranżizzjonijiet fażi tbiddel l-istruttura interna ta 'solidi. L-ogħla tordna hija takkwista t-temperatura titbaxxa. Fi pressjoni atmosferika u temperatura T> 0 K kwalunkwe sustanza eżistenti fin-natura, ssolidifikat. Biss elju, il kristallizzazzjoni tagħhom hija meħtieġa għall-pressjoni tal-24 atm, hija eċċezzjoni għal din ir-regola.

stat solidu tagħtih proprjetajiet fiżiċi differenti. Dawn jiddeskrivu l-imġiba speċifika ta 'korpi taħt l-influwenza ta' ċerti oqsma u l-forzi. Dawn il-proprjetajiet huma maqsuma fi gruppi. 3 Jallokaw metodu espożizzjoni tikkorrispondi ma 'tlett tipi ta' enerġija (mekkanika, termali, elettromanjetika). Għaldaqstant dawn jeżistu tliet gruppi ta 'proprjetajiet fiżiċi tal solidi:

• Propjetajiet mekkaniċi relatati ma 'stress u deformazzjoni tal-korpi. Skond dawn il-kriterji, il-solidi huma maqsuma elastiċi, reologiċi, saħħa u t-teknoloġija. Il-bqija huwa l-korp żżomm forma tagħha, iżda din tista 'tinbidel permezz ta' forza esterna. F'dan il-każ jista 'jkun ta' deformazzjoni plastika (opinjoni inizjali ma tkunx mibgħuta lura), elastiċi (dħul fil-forma oriġinali) jew distruttivi (meta ċertu limitu jiddegrada / waqfa). Tirrevedi dawn l-isforzi jiddeskrivu moduli elastika. Solidu mhux biss jirreżisti kompressjoni, tiġbid, iżda xiftijiet wkoll, brim u liwi. qawwa tal-ġisem riġidu sabiex jirreżistu l-sejħa tal-proprjetà tiegħu meqruda.
• Termali manifestat taħt l-influwenza ta 'oqsma termali. Wieħed mill-aktar karatteristiċi importanti - punt tat-tidwib, li fih il-korp tikkonverti għal stat likwidu. Huwa osservat fil solidi kristallin. korpi amorfu jippossjedu sħana latenti tal-fużjoni, bħala t-tranżizzjoni tagħhom għall-istat likwidu meta t-temperatura togħla gradwalment. Malli jilħaq ċertu sħana tal-ġisem amorfu jitlef elastiċità tagħha u ssir plastiċità. Dan l-istat ifisser il-kisba ta 'temperatura ta' tranżizzjoni tal-ħġieġ tagħhom. Meta tisħin iseħħ deformazzjoni korp riġidu. Barra minn hekk, ħafna drabi tespandi. Kwantitattiv, din il-kundizzjoni hija kkaratterizzata b'fattur ċerti. temperatura tal-ġisem taffettwa l-proprjetajiet mekkaniċi bħal fluwidità, plastiċità, fermezza u s-saħħa.
• Elettromanjetika assoċjati ma 'esposizzjoni għall-flussi microparticles solidi u mewġ elettromanjetiku ta' riġidità għolja. Dawn jinkludu probation u l-proprjetajiet radjoattivi.

istruttura medda

Is-solidi ġew ikklassifikati u l-istruttura faxxa hekk imsejħa. Allura, fosthom huma distinti:

• Kondutturi, ikkaratterizzat f'dak l-konduttività u valenza meded jikkoinċidu. Għalhekk l-elettroni tista 'timxi bejniethom, jipproduċi l-iżgħar enerġija. Għal kondutturi huma metalli kollha. Meta kurrent elettriku huwa ffurmat lil korp bħal dan differenza potenzjali (minħabba l-moviment liberu ta 'elettroni bejn il-punti bil-aktar baxx u l-potenzjal għoli).
• Dielettriċi, liema oqsma ma jirkbu fuq xulxin. L-intervall bejnhom huwa akbar minn 4 eV. Biex twettaq elettroni mill-valenza li jitlob medda kbira konduzzjoni enerġija. Grazzi għal dawn il-proprjetajiet dielettriċi prattikament mhux konduttiv.
• Semikondutturi, ikkaratterizzat min-nuqqas ta 'l-konduzzjoni u valenza meded. L-intervall bejnhom huwa iżgħar minn 4 eV. Għat-trasferiment ta 'elettroni mill-valenza għall-faxxa konduzzjoni teħtieġ inqas enerġija minn dielettriċi. semikondutturi Pura (mhux imħallat u eigenfunctions) tantx kurrenti jiġi mgħoddi.

mozzjoni molekulari fis-solidi jikkawżaw proprjetajiet elettromanjetiċi tagħhom.

proprjetajiet oħra

Solidi huma maqsuma u l-proprjetajiet manjetiċi tagħhom. Hemm tliet gruppi:

• proprjetajiet Diamagnetic li jiddependu ftit fuq it-temperatura jew l-istat ta 'aggregazzjoni.
• Paramanjetiku, li jirriżulta mill-orjentazzjoni tal-elettroni konduzzjoni u l-mumenti manjetiċi ta 'l-atomi. Skond Curie suxxettibilità tagħhom tonqos bħala temperatura. Għalhekk, f'300 K huwa 10 ^-5.
• Korp manjetika bi struttura ordnat li sabiex fuq firxa twila ta 'atomi. Fil-lymph tal-kannizzata huma perjodikament rranġati partikoli mumenti manjetiċi. Dawn is-solidi u sustanzi li spiss jintużaw fi sferi differenti ta 'attività umana.

Is-sustanza agħar fin-natura

Liema huma? solidi densità jiddeterminaw ħafna ebusija tagħhom. Fi snin reċenti, xjentisti skoprew bosta materjali li jsostnu li huma "l-aktar korp durabbli." Ħafna solidu - huwa fullerite (molekuli tal-kristall bil-fullerene), li huwa madwar 1.5 darbiet aktar diffiċli milli djamant. Sfortunatament, huwa attwalment disponibbli biss fi kwantitajiet żgħar ħafna.

Sal-lum, is-sustanza agħar, li aktar tard jista 'jintuża fl-industrija - lonsdalite (djamant eżagonali). Huwa 58% aktar diffiċli milli djamant. Lonsdalite - modifika allotropic ta 'karbonju. kannizzata kristall tagħha huwa simili ħafna għal djamant. ċellula Lonsdaleite fih 4 atomi, iżda l-djamant - 8. Mill-kristalli komunement użati llum hija l-djamant agħar.