Substancje stałe właściwości, struktury, gęstości i przykłady

Połączenia takie substancje stałe, które są zdolne do formowania korpusu i ma objętość. Cieczy i gazów, ale różnią się kształtem. Ciało stałe zachowują kształt ciała ze względu na fakt, że ich cząstki nie są w stanie poruszać się swobodnie. Różnią się one ich gęstość, ciągliwość, przewodność elektryczną i koloru. Mają też inne właściwości. Przykładowo, większość z tych substancji nie topi się podczas ogrzewania, pozyskiwanie ciekły stan skupienia. Niektóre z nich po ogrzaniu natychmiast zgazowaniu (sublimuje). Ale są też takie, które rozkładają się na inne substancje.

Rodzaje stałych

Wszystkie substancje stałe są podzielone na dwie grupy.

1. Amorficzne, w którym poszczególne cząstki są rozmieszczone losowo. Innymi słowy, nie mają wyraźną strukturę (specyficzne). Osad ten może być stopiony w pewnym określonym przedziale temperatur. Najczęstszym z nich to szkło i żywicy.
2. Kryształ, który z kolei podzielony na 4 typach: atomowej, cząsteczkowej jonowej metaliczne. Cząstki są umieszczone tylko w określony sposób, a mianowicie w sieci krystalicznej. Jej geometria w różnych substancji może być bardzo różna.

Następnie krystaliczne ciało stałe przeważają nad bezpostaciowy ich liczby.

Rodzaje krystalicznych ciał stałych

W praktycznie wszystkie substancje stałe mają strukturę krystaliczną. Różnią się one w swojej strukturze. W krystalicznej węzłów kraty zawierają wiele cząsteczek i chemicznych. Jest to zgodne z nimi, a oni dostali ich nazwy. Każdy typ ma specyficzne właściwości dla niego:

• Atomowych cząstki stałe sieci krystalicznej związane wiązaniem kowalencyjnym. Wyróżnia się jego siłą. Ze względu na to, substancje te mają wysoką temperaturę topnienia i wrzenia. Rodzaj ten obejmuje kwarc i diament.
• W siatce krystalicznej wiązania między cząsteczkami charakteryzuje się osłabienia. Substancje tego rodzaju charakteryzuje łatwość topienia i wrzenia. Charakteryzują się one niestabilnością, dzięki czemu mają pewną zapach. Cząstki te są na lodzie, cukier. Ruch cząstek w postaci stałej tego typu charakteryzują się aktywnością.
• Jonowy sieci krystalicznej w węzłach na przemian poszczególne cząstki naładowane dodatnio i ujemnie. Odbywają się one na zasadzie przyciągania elektrostatycznego. Ten rodzaj kraty istnieje zasady, sole, tlenki zasadowe. Wiele substancji, z tego typu są łatwo rozpuszczalne w wodzie. Ze względu na dość silna więź pomiędzy jonami są oporni. Prawie wszystkie z nich są bezwonne, ponieważ charakteryzują się one o nie lotności. Substancje z jonowym kraty niezdolny do przewodzenia prądu elektrycznego, gdyż w swoim składzie ma wolnych elektronów. Typowym przykładem stałego jonów – sól. Taka sieć krystaliczna daje ona krucha. Wynika to z faktu, że każdy z jego przesunięcie może spowodować jonowe siły odpychające.
• Metaliczne sieci krystalicznej tylko jony chemiczne są obecne w węzłach, dodatnio naładowane. Pomiędzy nimi są wolne elektrony, przez który przechodzi doskonałą energię cieplną i elektryczną. Dlatego wszelkie metale innej funkcji, takich jak przewodnictwo.

Ogólne koncepcje stały

Ciał stałych i substancji – to praktycznie to samo. Terminy te, o których mowa jednej z 4 stanów skupienia. Ciał stałych ma stabilną postać i charakter ruchu cieplnej węgla. Ten ostatni, aby małe wahania w pobliżu pozycji równowagi. Gałąź nauki zajmująca się badaniem składu i struktury wewnętrznej, zwane fizyki ciała stałego. Istnieją również inne obszary wiedzy zaangażowanych w takich substancji. Zmiana kształtu pod wpływem czynników zewnętrznych i ruch zwany mechaniki ciał odkształcalnych.

Ze względu na różne właściwości ciał stałych, zostały one wykorzystywane w różnych urządzeniach technicznych stworzonych przez człowieka. Najczęściej podstawą ich stosowania są takie właściwości jak twardość, masę, objętość, elastyczność, plastyczność, kruchości. Nowoczesne nauki mogą być używane i inne cechy materiałów stałych, które mogą być wykryte tylko w laboratorium.

Co to jest kryształ

Kryształy – ciało stałe umieszczono w pewnych cząstek rzędu. Każda substancja chemiczna ma swoją własną strukturę. Jego atomy tworzą trójwymiarową okresowe układanie nazwie kraty. Substancje stałe mają inną strukturę symetrii. półprzewodnikowy krystaliczna jest stabilny, gdyż zawiera minimalną ilość energii potencjalnej.

Zdecydowana większość materiałów stałych (naturalnych) składa się z dużej ilości nieregularnie zorientowane pojedynczych ziaren (krystalitów). Substancje te nazywane są polikrystalicznego. Należą stopów i metali techniczne, jak również wiele skał. Monokrystalicznego jako naturalne lub syntetyczne pojedynczych kryształów.

W większości te cząstki stałe są utworzone ze stanu fazy ciekłej, przedstawiony stop, albo roztwór. Zdarza się, że pochodzą one ze stanu gazowego. Proces ten nazywa się krystalizacja. Dzięki postępu naukowego i technicznego procedury hodowli (synteza) różnych substancji produkowanych skalę przemysłową. Większość kryształów ma naturalny kształt regularnego wielościanu. Ich rozmiary są bardzo zróżnicowane. Na przykład, naturalny kwarc (kryształ) może ważyć nawet do kilkuset kilogramów i diamentami – do kilku gramów.

W postaci amorficznej substancji stałej, atomy są w stałym oscylacji wokół losowo położonych punktach. Przechowują one pewne uporządkowanie krótkiego zasięgu, ale nie dalekiego zasięgu. Wynika to z faktu, że ich cząsteczki są usytuowane w odległości, która może być w stosunku do ich rozmiaru. Najbardziej rozpowszechnioną w naszym przykładzie życia jest to solidna stan szklisty. Materiały bezpostaciowe, są często uważane za cieczą nieskończenie dużą lepkość. Czas krystalizacji czasem tak duże, że nie jest widoczny.

Że powyższe właściwości tych substancji, ich wyjątkowy. Amorficzne są uważane za nietrwałe, ponieważ z biegiem czasu może przejść w stan krystaliczny.

Cząsteczki, atomy, z których składa się pakowany w postaci ciała stałego o wysokiej gęstości. Praktycznie utrzymania ich względne położenie w stosunku do innych cząstek i są utrzymywane razem za pomocą oddziaływań międzycząsteczkowych. Odległość między cząsteczkami ciała stałego w przeciwnych kierunkach nazywana jest parametrem sieci krystalicznej. Struktura substancji i jej symetrii zdefiniować szereg właściwości, takie jak zespół elektronów, przecinania i optyki. Przy wystawieniu na stałe wystarczająco dużych sił, te cechy mogą być bardziej lub mniej naruszone. Kiedy to ciało stałe podatne resztkowa deformacja.

Atomy ciał stałych oscylacji, co wynika z posiadania energii cieplnej. Ponieważ są one nieistotne, mogą być obserwowane jedynie w warunkach laboratoryjnych. Struktura molekularna stałych w znacznym stopniu wpływa na jego właściwości.

Badanie stałych

Właściwości właściwości tych materiałów, ich jakość i ruchu cząstek badano różne podsekcje fizyki stałych.

Do badania stosuje się: spektroskopii radiowej analiza strukturalna za pomocą promieni X i innych metod. Więc badać mechaniczne, fizyczne i termiczne właściwości ciał stałych. Twardość, odporność na stres, wytrzymałość na rozciąganie, przekształcenie fazy badania materiałów. To w dużym stopniu pokrywa się z fizycznych ciał stałych. Jest to kolejny ważny współczesna nauka. W celu zbadania istniejących i syntezy nowych substancji przechowywanych chemii ciała stałego.

Funkcje stałe

ruchu i zewnętrznej atomy stałe elektronów określa wiele jego właściwości, na przykład elektrycznie. Istnieje 5 klas takich organów. Mieszczą się one w zależności od rodzaju węgla:

• Jonowe, których podstawową cechą jest siła przyciągania elektrostatycznego. Produkt: odbicia i absorpcji światła w zakresie podczerwieni. W niskiej temperaturze, wiązanie jonowe charakteryzują się małą przewodnością elektryczną. Przykładem takiego materiału jest sól sodowa kwasu solnego (NaCl).
• Kowalencyjne przeprowadzono kosztem pary elektronów, które należą zarówno do węgla. Taki związek jest podzielone na: pojedyncza (pojedynczy), podwójne i potrójne. Nazwy te wskazują na obecność pary elektronowej (1, 2, 3). wiązań podwójnych i potrójnych nazywane są wielokrotności. Jest jeszcze inny podział na grupy. Tak więc, w zależności od rozkładu gęstości elektronowej pojedyncze wiązania polarnych i niepolarnych. Pierwszym z nich jest utworzona przez różne węgla, a drugi – równe. Taki stały stan materii, których przykłady – diament (C) krzem (Si), znamienny przez jego gęstość. Większość stałych kryształów tylko wiązanie kowalencyjne.
• Metal tworzy się przez połączenie elektronów wartościowości atomów. W rezultacie, nie jest całkowita chmura elektronów, który przemieszcza się pod wpływem napięcia elektrycznego. wiązanie metalu powstaje, gdy długo atomy łączące. Że są one w stanie oddać elektrony. Wiele metali, kompleksowe związki tego powstaje wiązanie fazy stałej masy. Przykłady: sodu, baru, glinu, miedzi, złota. Związki niemetalowe są następujące: AlCr _+2, Ca ₊₂ Cu, Zn, Cu _{5 8.} Substancje o wiązanie metalu (metali) są różne właściwości fizyczne. Mogą one być ciekłe (Hg), miękkie (Na, K), bardzo trudne (W, Nb).
• Cząsteczkowej powstałe kryształy, które są tworzone oddzielne cząsteczki materii. Charakteryzuje się szczeliny pomiędzy cząsteczkami o gęstości elektronowej zera. Siła łączące atomy te kryształy są znaczne. W tych samych cząsteczek przyciągane są one do siebie tylko słabą międzycząsteczkowe przyciągania. Dlatego powiązania między nimi są łatwo niszczone przez ciepło. Połączenia pomiędzy atomami zapaść dużo trudniejsze. wiązanie cząsteczkowy podzielony orientacji, dyspersji i indukcji. Przykładem takiej substancji stałej jest metan.
• Wodór, który występuje pomiędzy dodatnio spolaryzowane węgla lub jego cząsteczek i spolaryzowany ujemnie cząstki najmniejsze cząsteczki lub innych części. Relacje te mogą być przypisane lodu.

Właściwości ciał stałych

Co wiemy dziś? Naukowcy od dawna badają właściwości substancji stałych państwowych. Po wystawieniu na działanie temperatur i zmieniając go. Przejście od cieczy ciała nazywa topnienia. Przekształcenie stanu stałego w stan gazowy, jest nazywany sublimacji. Wraz ze spadkiem temperatury występuje Stałe krystalizacji. Niektóre substancje pod wpływem zimna w fazę amorficzną. Proces ten nazywany jest naukowcom zeszklenia.

W przejściach fazowych zmianę wewnętrznej struktury ciała stałego. Najwyższa Zamawiający nabywa temperatura obniża się. Przy ciśnieniu atmosferycznym i temperaturze T> 0 K każda substancja występujących w naturze, zestalenia. Tylko hel, których krystalizacja jest konieczne do ciśnienia 24 MPa, to Wyjątkiem od tej zasady.

półprzewodnikowy nadaje mu różne właściwości fizyczne. Opisują one specyficzne zachowanie ciał pod wpływem pewnych dziedzinach i sił. Właściwości te są podzielone na grupy. 3 Przydzielanie metody ekspozycji odpowiadający trzech typów energii (mechaniczne, termiczne, elektromagnetycznej). W związku z tym, że istnieją trzy grupy cech fizycznych ciał stałych:

• Własności mechaniczne związane ze stresem i deformacji ciał. Zgodnie z tymi kryteriami, ciało stałe podzielono na elastycznego reologicznych, wytrzymałości i technologii. Reszta to ciało zachowuje swój kształt, ale może być zmieniona przez siły zewnętrzne. W tym przypadku może być odkształcenie plastyczne (wstępna ocena nie zwrócone), elastyczne (powrót do pierwotnego kształtu) lub destrukcyjne (gdy pewna wartość progowa rozpadów / przerwa). Przejrzyj te wysiłki opisać modułu sprężystości wzdłużnej. Solidna nie tylko jest odporna na ściskanie, rozciąganie, ale także przesuwa, skręcanie i zginanie. sztywna siła ciało oprzeć na wezwanie swego mienia zniszczonego.
• Thermal objawia się pod wpływem pól termicznych. Jedną z najważniejszych właściwości – temperatura topnienia, w którym korpus przekształca się w stanie ciekłym. Obserwuje się w postaci krystalicznej substancji stałej. Bezpostaciowe ciała posiadają ciepła topnienia, a ich przejście w stan ciekły, w których temperatura podnosi się stopniowo. Po osiągnięciu pewnej ciepła amorficzny ciało traci swoją elastyczność i staje się plastyczność. Ten stan oznacza osiągnięcia ich temperatury zeszklenia. Gdy odkształcenie zachodzi ogrzewanie sztywny korpus. Co więcej, często rozszerza się. Ilościowo, warunek ten charakteryzuje pewien czynnik. Temperatura ciała wpływa na właściwości mechanicznych, takich jak sypkość, zdolność do plastyczności, zwięzłości i wytrzymałości.
• związany elektromagnetyczny z ekspozycją na stałe przepływów mikrocząstek i fal elektromagnetycznych o wysokiej sztywności. Należą do nich w zawieszeniu i właściwości radiacyjnych.

struktura pasmowa

Części stałe zostały sklasyfikowane i tak zwana struktura pasma. Tak więc, wśród nich wyróżnia się:

• Przewody, znamienny tym, że pasma przewodnictwa i walencyjne zachodzą na siebie. W ten sposób można przenosić elektrony pomiędzy nimi, dając najmniejszą energię. Dla przewodów są wszystkie metale. Gdy prąd elektryczny jest utworzony z takim potencjalnym ciała różnica (z powodu swobodnego ruchu elektronów między punktami najniższe i wysokim potencjale).
• Dielektryki, które obszary nie pokrywają się. Odstęp między nimi jest większa niż 4 eV. W celu przeprowadzenia elektrony wartościowości wymagają dużego pasma przewodzenia energii. Dzięki tym właściwościom dielektryków właściwie nieprzewodzące.
• Półprzewodniki, znamienne tym, ze względu na brak przewodzenia i wartościowości pasm. Odstęp między nimi jest mniejszy niż 4 eV. Do przenoszenia elektronów od wartościowości do pasma przewodzenia wymaga mniejszej energii niż w przypadku dielektryków. Czyste (niestopowe i funkcje własne) półprzewodniki słabo przepuszcza się prąd.

Ruch cząsteczkowej w stałych powoduje ich właściwości elektromagnetycznych.

inne właściwości

Ciała stałe są podzielone, a ich własności magnetyczne. Istnieją trzy grupy:

• Właściwości diamagnetycznych zależne mało od temperatury lub stanu agregacji.
• Paramagnetyczny, wynikające z orientacji elektronami i momentów magnetycznych atomów. Według Curie podatnością zmniejsza się temperatura. W ten sposób, w temperaturze 300 K, to jest 10 ^-5.
• Korpus magnetyczny o uporządkowanej strukturze posiadającego uporządkowania dalekiego zasięgu charakterystycznego dla węgla. W węzłach sieci krystalicznej są regularnie rozmieszczone cząstki z momentów magnetycznych. Te ciała stałe i substancje często wykorzystywane w różnych dziedzinach działalności ludzkiej.

Najtwardszą substancją w przyrodzie

Co to jest? Gęstość cząstek stałych głównie określenia ich twardość. W ostatnich latach naukowcy odkryli kilka materiałów, które twierdzą, że są „najbardziej wytrzymałe ciało.” Większość substancji stałej – to fullerite (molekuły ciekłych kryształów z fulerenu), która jest około 1,5 razy większej niż diamentu. Niestety, jest obecnie dostępna tylko w bardzo małych ilościach.

Do tej pory, najtwardszą substancją, która później może być stosowany w przemyśle – lonsdalite (sześciokątny diament). On jest 58% twardszy niż diament. Lonsdalite – alotropowa modyfikacji węgla. Jego sieci krystalicznej jest bardzo podobny do diamentu. komórki lonsdaleit zawiera 4 atomy, ale diament – 8. powszechnie stosowanych kryształów już jest najtrudniejsza diamentu.