X'inhu stat aggregat? Stat aggregat tal-materja

Mistoqsijiet dwar dak l-istat ta 'aggregazzjoni, liema karatteristiċi u l-proprjetajiet huma solidi, likwidi u gassijiet huma koperti f'diversi korsijiet ta' taħriġ. Hemm tliet stati klassiku ta 'materja, bil-karatteristiċi tiegħu istruttura karatteristika. fehim tagħhom huwa punt importanti biex jifhmu l-xjenzi tad-dinja, l-organiżmi ħajjin ta 'attività industrijali. Dawn il-kwistjonijiet qed jistudjaw fiżika, kimika, il-ġeografija, ġeoloġija, il-kimika fiżika u dixxiplini xjentifiċi oħra. Is-sustanzi huma, taħt ċerti kundizzjonijiet, f'waħda minn tliet tipi bażiċi ta 'stati tista' tinbidel billi jżidu jew inaqqsu t-temperatura, il-pressjoni. Ikkunsidra l-tranżizzjonijiet possibbli mill stat għal ieħor kif iseħħu fin-natura, l-arti u l-ħajja ta 'kuljum.

X'inhu l-istat fiżiku?

Kelma ta 'oriġini Latina "aggrego" tradotta fil-mezzi Russu "biex iwaħħlu." tul xjentifika tirreferi għal stat ta 'l-istess sustanza ġisem. L-eżistenza ta 'taħt ċerti valuri ta' temperatura u pressjoni solidi differenti, gassijiet u likwidi huwa tipiku għall-qxur kollha tal-pjaneta. Minbarra t-tliet stati bażiċi ta 'aggregazzjoni, hemm ukoll raba. F'temperatura elevata u fl-gass pressjoni kostanti jiġi kkonvertit plażma. Biex tifhem aħjar dak l-istat ta 'aggregazzjoni, huwa meħtieġ li jiġu mfakkra l-partiċelli tiniest li jiffurmaw il-kwistjoni u l-korp.

Fl-iskema murija hawn fuq: u - gass; b - likwidu; ma '- solidi. F'dawn iċ-ċifri l-ċrieki huma mmarkati sustanzi elementi strutturali. Dan is-simbolu, fil-fatt, atomi, molekuli, jonji mhumiex blalen solidi. Atomi magħmula minn qalba b'positive charge madwar li qed jimxu b'veloċità elettroni negattiv mitluba. Għarfien tal-istruttura mikroskopika tal-materjal biex jgħinek tifhem aħjar id-differenzi li jeżistu bejn il-forom aggregati differenti.

Ideat dwar l MicroWorld: mill-Greċja antika għall-seklu XVII

L-ewwel informazzjoni dwar il-partiċelli, li l-ġisem fiżiku mitwija, deher fil-Greċja antika. Ħassieba Demokrit u Epicure introduċiet kunċett bħal atomu. Huma jemmnu li l-partiċelli iżgħar indiviżibbli ta 'sustanzi differenti forma definita daqs, kapaċi ta' moviment u l-interazzjoni ma 'xulxin. Atomism kien l-aktar avvanzati għall-ħin tagħha, l-tagħlim tal-Greċja antika. Iżda l-iżvilupp tagħha waqaf fl-età tan-nofs. Minn dakinhar xjentisti eżerċita l-Inquisition tal-Knisja Kattolika Rumana. Għalhekk, sakemm il-ħinijiet moderni ma kien hemm ebda kunċett ċara ta 'dak l-istat ta' materja. Biss wara li l-xjenzati seklu XVII Robert Boyle, M. Lomonosov, D. Dalton, Lavoisier fformulati-teorija atomika molekulari, ma tilfu r-rilevanza tagħhom illum.

Atomi, molekuli, jonji - partiċelli mikroskopiku ta 'struttura kwistjoni

A avvanz kbir biex jifhmu l-mikrokożmu seħħet fis-seklu XX, meta l-electron microscope ġiet ivvintata. Minħabba l-iskoperti magħmula minn xjentisti qabel, irnexxielhom jistabbilixxu stampa koerenti tal-MicroWorld. It-teorija li tiddeskrivi l-kundizzjoni u l-imġieba tal-iżgħar partiċelli ta 'materja, pjuttost kumpless, li jappartjenu għall-qasam tal-fiżika quantum. Biex jinftehmu t-istati aggregati differenti ta 'materja biżżejjed biex tkun taf l-ismijiet u l-karatteristiċi strutturali tal-partiċelli bażiċi li jiffurmaw sustanzi differenti.

1. Atomi - partiċelli kimikament indiviżibbli. Maħżuna f'reazzjonijiet kimiċi, iżda huma meqruda nukleari. Metalli u ħafna materjali oħra ta 'struttura atomika huma stat aggregat solidu taħt kondizzjonijiet normali.
2. Molekuli - partiċelli li huma ffurmati u meqruda reazzjonijiet kimiċi. L-istruttura molekulari huma ossiġnu, ilma, dijossidu tal-karbonju, kubrit. Stat fiżiku ta 'ossiġnu, nitroġenu, diossidu tal-kubrit, tal-karbonju, ossiġnu, f'kondizzjonijiet konvenzjonali - gass.
3. Jonji - il partiċelli ċċarġjati, li huma kkonvertiti atomi u molekoli li huma mehmuża jew jitilfu elettroni - partiċelli mikroskopiku negattiv mitluba. istruttura ijoniċi għandhom ħafna ta 'melħ, bħal sodju, ħadid u sulfat tar-ram.

Kull sustanza, li partiċelli huma rranġati b'ċertu mod fl-ispazju. Il-pożizzjoni relattiva ordnat ta 'atomi, jonji, molekuli imsejħa kannizzata. Tipikament, kannizzata kristallina joniċi u atomika kkaratterizzat għas-solidi molekolari - għal likwidi u gassijiet. ebusija għolja ta 'djamant hija differenti. kannizzata tiegħu kristallin atomika ffurmata minn atomi tal-karbonju. Iżda grafita artab tikkonsisti wkoll ta 'atomi ta' element kimiku. huma mqassma b'mod differenti biss fl-ispazju. Medja aggregat kubrit istat - l-solidu, iżda f'temperaturi għoljin il-materjal isir massa likwidu u amorfu.

Sustanza fl-istat solidu

Is-solidi taħt kondizzjonijiet normali maħżuna volum u l-għamla. Per eżempju, qamħ, qamħ ta 'zokkor, melħ, biċċa ta' blat jew metall. Jekk inti isaħħnu l-zokkor, is-sustanza jibda jdub, dawran għal ġol likwidu kannella viskuż. Waqqaf is-sħana - lura biex tagħti solidu. Għalhekk waħda mill-kundizzjonijiet ewlenin tal-ġisem solidu li tranżizzjoni likwidu - tisħin jew jgħollu l-intern tal-enerġija ta 'partiċelli ta' materja. melħ stat solidu, li hija użata fl-ikel, ukoll, jistgħu jinbidlu. Iżda sabiex jiddewweb il-klorur tas-sodju, jeħtieġu temperatura ogħla minn biz-zokkor tisħin. Il-fatt li z-zokkor huwa magħmul minn molekuli, u melħ - ta 'joni mitluba, li huma attirati sew ma' xulxin. Is-solidi ma jżomm il-forma tagħhom fil-forma likwida, minħabba li l-lattices kristall huma meqruda.

stat likwidu minn tidwib melħ huwa dovut li jinfaqgħu komunikazzjoni bejn il-jonji fis-kristalli. Teżenta partiċelli ċċarġjati li jistgħu jġorru piżijiet elettriku. imluħa imdewweb twettaq l-elettriku, huma kondutturi. Fil-kimiċi, industriji metallurġiċi u inġinerija solidi huma kkonvertiti likwidu għal wieħed mill-komposti ġodda jew jagħtu forom differenti. Kien hemm użu mifrux ta 'liegi tal-metall. Hemm diversi modi ta 'jkollna involuti mal-bidliet l-istat ta' aggregazzjoni tal-materja prima solidi.

Likwidu - wieħed mill-istati bażiċi ta 'aggregazzjoni

Meta jitferra flixkun qiegħ tond b'50 ml ilma, wieħed jista 'jara li l-materjal ser tifforma reċipjent immedjatament kimika. Iżda hekk kif aħna tfawwir ilma mill-flixkun, il-likwidu immedjatament jinfirxu fuq il-wiċċ tat-tabella. Il-volum ta 'ilma se jibqgħu l-istess - 50 ml, u l-għamla tiegħu se jinbidlu. Dawn il-karatteristiċi huma karatteristika tal-forma likwida ta 'eżistenza ta' materja. Likwidi huma ħafna sustanzi organiċi: alkoħol, żjut veġetali, aċidi.

Ħalib - .. L emulsjoni, jiġifieri, likwidu li fih qtar tax-xaħam jinstabu. fossili likwidi utli - żejt. Estratt mis-bjar bil riggijiet taż-żejt fuq l-art u fil-oċean. ilma baħar hija wkoll materja prima għall-industrija. Hija differenti mill-lagi ilma ħelu u xmajjar hu li jżomm is-sustanzi maħlula, prinċipalment imluħa. Bil għadajjar evaporazzjoni wiċċ fil-rikavat istat fwar biss molekuli ta 'H ₂ O, sustanzi maħlula jibqgħu. Fuq din il-proprjetà bbażata metodi ta 'ksib nutrijenti mill-ilma baħar u kif inaddfu.

Meta t-tneħħija kompleta ta 'melħ ppreparati bl-ilma distillat. Din tagħli f'100 ° C, iffriżar f'0 ° C Salt għalli u dawwar biex silġ fuq indikaturi oħra tat-temperatura. Per eżempju, l-ilma fl-Oċean Artiku tiffriża f'temperatura fuq il-wiċċ ta '2 ° C

Stat fiżiku tal-merkurju taħt kondizzjonijiet normali - likwidu. Dan il-metall griż-fidda huwa normalment mimlija bil termometru mediku. Meta msaħħan, il-merkurju jogħla fuq l-iskala, hemm aġent espansjoni. Għaliex fil il termometri triq użu kkulurita bl-alkoħol żebgħa ħamra minflok merkurju? Dan huwa spjegat mill-proprjetajiet ta ' l-metall likwidu. Fil-30 gradi taħt bidliet merkurju żero istat aggregati, il-materjal isir solidu.

Jekk termometru mediku kissru u mferra il-merkurju, il-blalen tal-fidda biex jiġbru armi perikolużi. Jagħmel ħsara lil nifs fwar tal-merkurju, huwa sustanza tossika ħafna. Tfal f'każijiet bħal dawn ikun meħtieġ li jfittxu l-għajnuna tal-ġenituri, l-adulti.

stat ta 'gass

Gaża ma jkunx kapaċi żżomm jew volum jew il-forma tiegħu. Imla l-flixkun sal-ossiġnu quċċata (formula kemikali tagħha _O2). Hekk kif aħna tiftaħ il-flixkun, molekuli tas-sustanza ser jiġu mħallta ma 'l-arja fil-kamra. Dan huwa dovut għall -mozzjoni Brownian. Ix-xjenzjat Grieg antik Democritus jemmnu li partiċelli kwistjoni huma fil-mozzjoni kostanti. Is-solidi taħt normali kundizzjonijiet, atomi, molekuli, jonji, m'hemmx possibbiltà li jħallu l-kannizzata kristall, ħielsa minn komunikazzjonijiet ma partikoli oħra. Dan huwa possibbli biss meta ammont kbir ta 'enerġija minn barra.

Fil-likwidi, id-distanza bejn partiċelli huwa ftit akbar milli fil solidi, li jeħtieġu inqas enerġija biex jiksru l-bonds intermolecular. Per eżempju, l-istat aggregat likwidu ta 'ossiġnu ġiet osservata biss f'temperatura tal-gass aktar baxx għall--183 ° C Fil -223 ° C O ₂ molekula jiffurmaw solidu. Meta t-temperatura togħla hawn fuq valuri mogħtija maqluba gass ossiġenu. F'dan il-forma huwa taħt kondizzjonijiet normali. Fil-faċilitajiet industrijali għandhom installazzjoni speċjali għas-separazzjoni atmosfera arja u hemm jikseb nitroġenu u ossiġnu. L-ewwel, l-arja hija mkessħa u likwifikat, u mbagħad gradwalment iżidu t-temperatura. Nitroġenu u ossiġnu huma kkonvertiti gassijiet f'kundizzjonijiet differenti.

atmosfera tad-dinja fih 21% bil-volum ta 'ossiġenu u 78% nitroġenu. F'forma likwida, dawn is-sustanzi ma jinstabux fil-pakkett gass tal-pjaneta. ossiġnu likwidu għandha kulur ikħal light, huwa mimli bl ċilindri bi pressjoni għolja għall-użu f'faċilitajiet mediċi. Fl-industrija u l-kostruzzjoni, il-gassijiet illikwidifikati huma meħtieġa għal tant proċessi. Ossiġnu huwa meħtieġ għall-iwweldjar gass u metalli qtugħ, Kimika - għal reazzjonijiet kwistjoni ossidazzjoni inorganiċi u organiċi. Jekk il-valv taċ-ċilindru ossiġnu miftuħa, il-pressjoni huwa mnaqqas, il-likwidu jsir fis gass.

Likwifikat propan, metan u butan huma użati fl-enerġija, it-trasport, l-industrija u l-attivitajiet domestiċi tal-popolazzjoni. Dawn is-sustanzi miksuba mill-gass naturali jew permezz ta 'qsim (cleavage) tal-materja prima pitrolju. likwidu tal-karbonju u taħlita ta 'gass għandhom rwol importanti fl-ekonomija ta' ħafna pajjiżi. Iżda riservi taż-żejt u tal-gass naturali qed jonqsu b'mod drastiku. Xjentisti jistmaw li dan il-materjal se jdum għal 100-120 snin. sors ta 'enerġija alternattiva - l-fluss ta' arja (riħ). Użati għall-impjanti mgħaġġel xmajjar li jgħaddu, mareat fuq l-ixtut ta 'ibħra u l-oċeani.

Ossiġnu, kif ukoll bħala gassijiet oħra li jistgħu jkunu fir-raba 'stat ta' aggregazzjoni, li jirrappreżentaw plażma. transizzjoni mhux tas-soltu minn solidu għal stat ta 'gass - fattur karatteristiku ta' jodju kristallin. Sustanza dlam jgħaddi minnu vjola sublimazzjoni - dawriet fi gass mingħajr ma jgħaddu stat likwidu.

Peress li l-tranżizzjonijiet mill aggregat wieħed għal forma oħra ta 'materja?

Bidliet fl-istat aggregat tas-sustanzi mhumiex relatati mal trasformazzjonijiet kimiċi, dan il-fenomenu fiżiku. Meta t-temperatura togħla, ħafna solidi dewweb fi likwidu. Aktar żieda fit-temperatura tista 'twassal għal evaporazzjoni, jiġifieri l-istat gassuż tal-materja. In-natura u l-ekonomija, tali tranżizzjonijiet huma karatteristiċi ta 'waħda mis-sustanzi l-aktar importanti fid-Dinja. Silġ, likwidu, fwar, - stat ta 'ilma f'ambjenti differenti. Kompost huwa l-istess, formula tagħha - H ₂ O. F'temperatura ta '0 ° Ċ u taħt dan l-ilma crystallizes, li huwa kkonvertit silġ. Peress li l-żidiet fit-temperatura kkawżati kristalli huma meqruda - is-silġ idub, l-ilma likwidu hija għal darb'oħra miksuba. Iffurmat filwaqt illi ssaħħan b'mod fwar. Evaporazzjoni - trasformazzjoni ta 'ilma fil-gass - hija saħansitra f'temperaturi baxxi. Per eżempju, għadajjar iffriżati gradwalment jisparixxu, minħabba li l-ilma jevapora. Anke fl-temp kiesaħ tnixxef il-ħwejjeġ imxarrbin, iżda l-proċess huwa itwal minn dak fuq hot jum.

Kollha ta 'dawn it-transizzjonijiet ilma minn stat għal ieħor huma essenzjali għan-natura tal-pjaneta. kundizzjonijiet atmosferiċi, il-klima u t-temp relatati mal-evaporazzjoni ta 'ilma mill-wiċċ l-oċeani, it-trasferiment ta' umdità fil-forma ta 'sħab u taċ-ċpar fuq l-art, preċipitazzjoni (xita, silġ, silġ). Dawn il-fenomeni huma l-bażi taċ-ċiklu tal-ilma tad-dinja.

Kif tibdel l-istat ta 'aggregazzjoni ta' kubrit?

Taħt kundizzjonijiet normali ta 'kubrit - .. Huwa kristalli tleqq bright jew trab isfar ċar, jiġifieri l-solidu. bidliet fiżiċi kubrit istat meta msaħħna. L-ewwel, it-temperatura togħla għal 190 ° C idub solidi isfar, isir likwidu mobbli.

Jekk malajr ferra l-kubrit likwidu fl-ilma kiesaħ, jirriżulta massa amorfu kannella. Fuq aktar tisħin tal-kubrit imdewweb isir dlam aktar viskuża. F'temperaturi ta 'aktar minn 300 ° C kubrit istat aggregat darb'oħra bidliet, is-sustanza ssir proprjetajiet fluwidu, isir mobbli. Dawn tranżizzjonijiet huma minħabba l-kapaċità ta 'atomi membri li jiffurmaw ktajjen ta' tulijiet differenti.

Għaliex kwistjoni jistgħu jkunu fi istati fiżiċi differenti?

Fiżika kubrit istat - sustanza sempliċi - hija solida kondizzjonijiet ambjentali. Diossidu tal-kubrit - gass, l-aċidu sulfuriku - likwidu żejtni huwa itqal mill-ilma. B'differenza aċidi idrokloriku u nitriku mhux volatili, wiċċ tagħha ma tevaporax molekula. X'inhu l-istat tal-aggregazzjoni ta 'kubrit tal-plastik, li huwa miksub billi ssaħħan il-kristalli?

-Forma amorfi għandu struttura tas-sustanza likwida, li jkollhom fluwidità baxx. Iżda kubrit plastik fl-istess ħin żżomm forma tagħha (bħala solidu). Hemm kristalli likwidi, jippossjedu għadd ta 'proprjetajiet karatteristiċi ta' solidi. Għalhekk, l-istat tas-sustanza taħt kundizzjonijiet differenti jiddependi fuq in-natura tagħha, it-temperatura, pressjoni u kundizzjonijiet ambjentali oħra.

X'inhuma l-karatteristiċi fl-istruttura ta 'solidi?

Id-differenzi bejn l-Istati aggregati bażiċi ta 'materja huma spjegati mill-interazzjoni bejn il-atomi, jonji u molekoli. Per eżempju, għaliex stat solidu ta 'materja twassal għall-kapaċità li żżomm daqs tal-ġisem u forma? Fil-kannizzata kristall tal-melħ metall jew partiċelli strutturali huma jattiraw lil xulxin. Fl-metalli, b'mod pożittiv akkużat joni jinteraġixxu mal-hekk imsejħa "gass elettron" - l-akkumulazzjoni ta 'elettroni ħielsa fil-biċċa metall. Kristalli tal-imluħa huma dovuti għall-attrazzjoni ta 'partiċelli oppositely mitluba - joni. Id-distanza bejn l-unitajiet strutturali tal-solidi hawn fuq hija ħafna inqas mid-dimensjonijiet tal-partikoli nfushom. F'dan il-każ, l-atti attrazzjoni elettrostatiċi, huwa jagħti benna saħħa, u l-stmerrija mhix b'saħħitha biżżejjed.

Li jeqirdu l-istat solidu ta 'materjal, irridu jagħmlu sforz. imluħa Metalli, il-kristalli atomiku jdub f'temperaturi għoljin ħafna. Per eżempju, il-ħadid isir likwidu f'temperaturi ta 'aktar 1538 ° Ċ Refrattorju huwa tungstenu, huwa manifatturat minn filament għal bozoz tal-filament. Hemm ligi li jsiru likwidu f'temperaturi ta 'aktar minn 3000 ° C Ħafna blat u minerali fid-dinja huma fl-istat solidu. Dan il-materjal prima huwa estratt bl-għajnuna tat-teknoloġija fil-minjieri u barrieri.

Tiċrita anki jone waħda tal-kristall huwa meħtieġ li jintefqu ammonti kbar ta 'enerġija. Iżda huwa biżżejjed biex jinħall l-melħ fl-ilma għall-kannizzata kristall tinqasam! Dan il-fenomenu huwa dovut għall-proprjetajiet aqwa ta 'l-ilma bħala s-solvent polari. H ₂ O molekuli jirreaġixxu mal-joni melħ, jeqirdu l-bond bejniethom. Għalhekk, ix-xoljiment - mhux taħlit sempliċi ta 'sustanzi differenti, u l-interazzjoni fiżiċi-kimiċi bejniethom.

Kif jinteraġixxu mal-molekuli ta 'likwidi?

Ilma jista 'jkun likwidu, solidu u gass (fwar). Dan huwa l-istat aggregat prinċipali tagħha f'kundizzjonijiet normali. Il molekuli ilma huma magħmula minn atomu ossiġnu wieħed, li huwa assoċjat ma 'żewġ atomi tal-idroġenu. polarizzazzjoni hemm 'bonds kimiċi fil-molekula, jidher li atomi ta' ossiġenu ħlas negattivi parzjali. Idroġenu isir arblu pożittiv fil-molekula, huwa attirati mill atomu ossiġnu ta 'molekula ieħor. Dan huwa l-interazzjoni dgħajfa ġie msejjaħ "il-bond idroġenu".

istat aggregat likwidu kkaratterizzati mill-distanza bejn il-partiċelli strutturali ta 'daqs komparabbli. teżisti l-attrazzjoni, iżda huwa dgħajjef, sabiex l-ilma ma jżomm il-forma. Vaporizzazzjoni iseħħ minħabba qerda ta 'bonds, li huwa fuq il-wiċċ l-ilma anke f'temperatura tal-kamra.

Hemm interazzjonijiet intermolecular f'gassijiet?

għadd ta 'parametri stat ta' gass ta 'materja distinti mill-solidu u likwidu. Bejn il-partiċelli strutturali ta 'gass, hemm lakuni kbar, tiżboq sewwa l-daqs ta' molekuli. F'dan il-każ, il-forza ta 'ġibda ma taħdimx. L-istat gassuż tal karatteristika aggregazzjoni ta 'sustanzi preżenti fil-kompożizzjoni tal-arja: nitroġenu, ossiġnu, carbon dioxide. Il-figura hawn taħt ewwel kubu mimlija bil-gass, it-tieni likwidu, u t-tielet - sustanza solida.

Ħafna likwidi huma volatili, tinqala 'mill-wiċċ tagħhom u jmorru fil-sustanza molekuli arja. Per eżempju, jekk il-toqba biex tiftaħ fliexken aċidu idrokloriku biex iġibu suf tal-qoton imxarrba f'ammonja likwida, li jidher duħħan abjad. Direttament fl-arja jikkawża reazzjoni kimika bejn l-aċidu idrokloriku u ammonja, ammonium chloride jinkiseb. F'liema stat ta 'aggregazzjoni huwa dan il-għalf? partikoli tiegħu jiffurmaw duħħan abjad, huma l-iżgħar kristalli tal-melħ solidu. Din l-esperjenza għandha ssir taħt il-barnuża, huwa tossiku.

konklużjoni

gass istat fiżiku studjati mill fiżiċi pendenti ħafna u kimiċi: numru Avogadro, il Boyle, Gay-Lussac, Clapeyron, Mendeleyev, chatelier Le. Xjentisti fformulat il-liġijiet li jispjegaw l-imġiba ta 'sustanzi gassużi f'reazzjoni kimika, bħala kondizzjonijiet bidla. liġijiet miftuħa mhux biss marru fil-skejjel u universitajiet kotba tal-fiżika u kimika. Ħafna produzzjoni kimiċi bbażati fuq l-għarfien tal-imġiba u l-proprjetajiet tas-sustanzi fi stati aggregati differenti.