Qattiq moddalar: xususiyatlari, tuzilishi, zichligi va misollar

tanani shakllantirish imkoniga ega va bir hajmi Qattiq qo'ng'iroq kabi moddalar. suyuqlik va gazlar, ularning shakli bilan ajralib turadi. qattiq tufayli zarrachalar erkin ko'chib o'tishga qodir emas, aslida tananing shaklini saqlab. Ular zichligi, muloyimlik, elektr o'tkazuvchanlik va rangli farq qiladi. Ular, shuningdek, boshqa xususiyatlarga ega. Misol uchun, bu moddalarning eng suyuq agregat holati sotib, isitish paytida eritiladi. Ulardan ba'zilari, zudlik bilan gazlashtirilgan eshitilibdi qachon (Süblime). Lekin, shuningdek, boshqa moddalar ichiga yiqitish, deb ham bor.

Qattiq jismlarning turlari

Barcha qattiq ikki guruhga bo'linadi.

1. Amorf, unda individual zarralar tasodifiy joylashtirilgan. Boshqa so'zlar bilan aytganda, ular ochiq-oydin (aniq) tuzilishga ega emas. Bu qattiq, ma'lum bir belgilangan harorat oralig'ida erib mumkin. Bu eng keng tarqalgan shisha va qizil rangli o'z ichiga oladi.
2. atom, molekula, ion, metall: navbatida 4 turga bo'linadi Kristal. zarralar, ya'ni kristall panjaralari bilan, faqat ma'lum bir naqsh joylashgan. turli moddalar o'z geometriya katta farq qilishi mumkin.

Kristal qattiq ularning raqamlarda amorf ustun.

kristal qattiq turlari

deyarli barcha qattiq moddalar bir tiniq tuzilishga ega. Ular tarkibida farq qiladi. uning kristalli panjara tugunlari turli zarralar va kimyoviy o'z ichiga oladi. Bu ular bilan muvofiq bo'ladi, va ular nomlarini bor. Har bir turi, buning uchun maxsus xususiyatlarga ega:

• atom kristall panjara qattiq zarralar bir kovalent bog orqali bog'langan. Bu uning kuchi bilan ajralib turadi. Shuning uchun, bunday moddalar yuqori bo'lishi erish nuqtasi va qaynoq. Bu turdagi kvarts va brilliant o'z ichiga oladi.
• zarralar orasidagi molekulyar rishtalari kristall panjaralari, uning zaif bilan xarakterlanadi. Ushbu turdagi moddalar erishi va qaynashi uchun qulaylik bilan ifodalanadi. qaysi bir muayyan hidi bor tufayli ular, oynaklık bilan ifodalanadi. Bu qattiq muz, shakar bor. Ushbu turdagi qattiq molekulalar Motion ularning faoliyati bilan ifodalanadi.
• ion kristall panjara tugunlarida musbat va manfiy zaryadlangan tegishli zarralar aylantirib. Ular elektrostatik jalb tomonidan o'tkaziladi. Bu panjara turi ishqorlar, tuzlar, mavjud asosiy oksidi. Ushbu turdagi ko'plab moddalar suvda tez eriydi. tufayli ionlar orasidagi juda kuchli aloqa olovga bardoshli bo'ladi. Ular non-oynaklık bilan ifodalanadi, chunki ularning deyarli barchasi, hidsiz. hech bepul elektronlar o'z tarkibi kabi, elektr tokini o'tkazish olmaydi ion panjaralari bilan moddalar. qattiq ion odatda, bir misol - tuz. Bunday kristallik panjarasidagi u mo'rt beradi. Bu uning smenada har qanday ion qabih kuchlar olib kelishi mumkin, deb aslida tufaylidir.
• metall kristall panjara faqat kimyoviy ionlar musbat zaryadlangan tugunlari, mavjud bo'lgan. ular orasida yaxshi issiqlik va elektr energiyasi o'tgan erkin elektronlar bor. Shuning uchun, masalan, o'tkazuvchanlik kabi har qanday metallar turli xususiyati.

qattiq bosh tushunchalar

Qattiq moddalar va moddalar - bu deyarli bir xil narsa. Ushbu shartlar Umumlashtirish 4 davlatlarning birida ataladi. Qattiq moddalar barqaror shakl va atomlarning issiqlik harakati xarakterga ega. ikkinchisi muvozanat lavozimlarida yaqin kichik tebranishini qilish. ilm-fan tarkibi va ichki tuzilishi o'rganish bilan shug'ullanadigan bo'limi, deb qattiq jismlar fizikasi ataladi. Bunday moddalar ishtirok bilim boshqa muhim sohalarda bor. tashqi ta'sirlardan va Quyon xavfli organlarining harakati deb nomlangan mexanikasi tomonidan shaklini o'zgartirish.

Tufayli qattiq turli xususiyatlariga, ular inson tomonidan yaratilgan turli xil texnik qurilmalar ishlatilgan. Eng tez-tez ularning foydalanish asoslari kabi qattiqlik, hajmi, massasi, elastiklik, plastiklik, kırılganlık sifatida xususiyatlari edi. Zamonaviy ilm-fan ishlatiladi va faqat laboratoriyada aniqlash mumkin qattiq boshqa sifatlari mumkin.

billur nima

Kristallar - muayyan tartib zarralar joylashtirilgan mustahkam tanasi. Har bir kimyoviy o'z tuzilishga ega. Uning atomlar panjara deb nomlangan uch yo'nalishli davriy istifleme hosil qiladi. Qattiq moddalar bir xil tuzilishi uyg'unligi. Bu potentsial energiyasi minimal miqdori, chunki qattiq kristal davlat, barqaror hisoblanadi.

qattiq materiallar (tabiiy) aksariyati tasodifiy yo'naltirilgan individual don (kristalitlerin) bir qator iborat. Bunday moddalar polikristal deyiladi. Bu texnik qotishmalar va metallar, shuningdek, qoyalar ko'p o'z ichiga oladi. Monokristal tabiiy yoki sintetik yagona kristallari chaqirdi.

eng kabi qattiq organlari suyuq fazasi davlatdan shakllanadi yilda erib yoki hal taqdim. Ba'zan ular bir gazsimon davlatdan olingan. Bu jarayon kristallanish deyiladi. turli moddalar etishtirish tartibi (sintezi) ilmiy va texnik taraqqiyot tufayli sanoat miqyosida ishlab chiqarilgan. kristall Eng bir tabiiy shaklga ega muntazam polyhedron. Ularning registri keng farq qiladi. bir necha grammgacha - Masalan, tabiiy kvars (rock billur) kilogramm yuzlab va olmos gacha vaznga mumkin.

amorf qattiq yilda atomlar atrofida doimiy salınım tasodifiy joylashgan nuqtalar mavjud. Ular ba'zi qisqa masofali tartibini saqlash, lekin hech uzoq masofaga. Bu ularning molekulalari o'z hajmi bilan solishtirish mumkin bo'lgan masofada joylashganki, deb aslida tufaylidir. Bu bizning hayot, masalan eng keng tarqalgan mustahkam camsı davlatdir. Amorf materiallari ko'pincha juda katta yopishqoqligi bilan suyuq, deb qabul qilinadi. Kristallanish vaqti ba'zan ko'rsatilgan emas, shu qadar katta emas.

Bu moddalar yuqorida xususiyatlari, ularni yagona qilish, deb. ustidan vaqti kristal davlat kirib mumkin, chunki amorf qattiq beqaror hisoblanadi.

yuqori zichligi bilan qadoqlangan mustahkam o'z ichiga oladi bo'lgan molekulalar, atomlar,. Ular deyarli boshqa zarralar nisbatan ularning o'zaro o'rnini saqlab qolish va molekulalar orasidagi o'zaro ta'sir bilan birga o'tkaziladi. turli yo'nalishlarda qattiq molekulalari orasidagi masofa kristallik panjarasidagi parametr deyiladi. moddalar va uning simmetriya tuzilishi kabi elektron tarmoqli, bo'linish va optika sifatida xususiyatlari juda ko'p oshkoralik. qattiq yetarlicha katta kuchlar duch kelgan bo'lsa, bu fazilatlar ko'proq yoki kamroq buzilgan bo'lishi mumkin. Qachon bu qattiq javobgar qoldiq deformatsiyalar.

qattiq organlari atomlar issiqlik energiyasi egalik tufayli bo'lgan, tebranadi. Ular biroz ekan, ular faqat laboratoriya sharoitida kuzatish mumkin. molekulyar tuzilishi qattiq asosan uning xususiyatlarini ta'sir qiladi.

Qattiq jismlarning o'rganish

Bu materiallar xususiyatlari, ularning sifati va zarracha harakat qattiq davlat fizika turli kichik bo'limlarni o'rganib.

o'rganish foydalanish uchun: radio spektroskopiya, tarkibiy tahlil rentgen va boshqa usullar bilan. Shunday qilib, qattiq, mexanik, fizik va issiqlik xususiyatlarini o'rganish. qattiqligi, stress qarshilik, Vitamin, davr o'zgartirish materiallar o'rganadi. Bu ko'p jihatdan qattiq fizika ko'pgina alomatlariga ega. yana bir muhim zamonaviy ilm-fan mavjud. mavjud va mustahkam davlat kimyo bo'lib, yangi moddalar sintez o'rganish.

xususiyatlari qattiq

Belgilar harakat tashqi elektron mustahkam atomlar, elektrik, masalan, uning xususiyatlari ko'p belgilaydi. Bunday organlar 5 sinflar bor. Ular atomlarining turiga qarab belgilanadi:

• Ion, asosiy xususiyati shundan elektrostatik jalb kuchdir. Uning xususiyatlari: infraqizil mintaqada aks va yorug'lik yutish. past haroratda, ion aloqa past elektr o'tkazuvchanlik bilan xarakterlanadi. Bunday materiallar misol xlorid kislota (NaCl) natriy tuzi hisoblanadi.
• Kovalent ikkala atomlarning tegishli bir elektron jufti, hisobidan amalga oshiriladi. Bunday bog'liqlik bo'linadi: yagona (bir), ikki va uch kishilik. Bu nomlar elektron juft (1, 2, 3) mavjudligini ko'rsatadi. Ikki va uch kishilik obligatsiyalar marta ko'paytirib deyiladi. guruhi yana bir bo'limi mavjud. Shunday qilib, xavfsiz holatga qutb va polar bo'lmagan rishta elektron zichligi taqsimlash qarab. birinchi xil atomlar tomonidan tashkil va ikkinchi - teng. misollar bo'lgan materiya, bunday mustahkam davlat - bir olmos (C) va kremniy (Si), uning zichligi bilan ifodalanadi. Eng qattiq kristall faqat bir kovalent bog bo'ladi.
• Metall atomlari valent elektronlar birlashtirib tashkil. Natijada, elektr kuchlanish ta'siri ostida joyidan bir umumiy elektron bulut bor. Metall aloqa paytida ulash atomlar uzoq hosil bo'ladi. Ular elektronlar ehson qilish ega ekanligini. Ko'pchilik metallar, bu munosabatlarning murakkab moddalar masalada qattiq holatini hosil bo'ladi. Misollar: natriy, bariy, alyuminiy, mis, oltin. AlCr _2, Ca ₂ Cu, Cu ₅ Zn _8: noruda moddalar, quyidagi _bo'ladi. metall ulash (metallar) bilan moddalarning fizik xususiyatlari xilma-xil. Ular (W, Nb) juda qattiq, (Na, K) yumshoq, (Hg) suyuq bo'lishi mumkin.
• Molekulyar materiyaning alohida molekulalarni hosil bo'ladi kristallari hosil bo'lgan. Bu nol elektron zichligi bilan molekulalar o'rtasidagi bo'shliqlari bilan xarakterlanadi. Bu kristallarda kuchlari bog'lovchi atomlar muhim bo'ladi. Shu molekulalar ular bir-biriga faqat zaif molekulalar orasidagi jalb jalb etiladi. ular orasidagi ishoratlar osonlik issiqlik vayron qilingan, shuning uchun. atomlar orasidagi ulanishlar ancha qiyin qulashi. Molekulyar aloqa orientatsiya, tarqalishi va induksiyasi bo'linadi. Bunday qattiq moddalar misol metan bo'ladi.
• ijobiy qutblashtirdi atomlar yoki molekulalar va bir molekula yoki boshqa qismlari salbiy qutblashtirdi eng kichik zarrachaning o'rtasida sodir Vodorod. Bu munosabatlar muz ulanishi mumkin.

xususiyatlari qattiq

Nima, biz bugun bilasiz? Olimlar uzoq mustahkam davlat moddalarning xossalarini o'rganish etildi. Qachon harorat ta'sir va uni o'zgartirish. tana suyuqlik o'tish erish deyiladi. gazsimon holatga qattiq konvertatsiya sublimatsiya deb ataladi. harorat kamayishi bilan Solid kristalizasyon. amorf faza o'tkazilgan sovuq ta'sirida ba'zi moddalar. Bu jarayon vitrifikasyon olimlar deyiladi.

bosqich o'tish qattiq ichki tuzilishini o'zgartiradi. eng yuqori buyurtma u harorat düşürülürken kasb etadi. atmosfera bosimi va harorati T> 0 K tabiatda mavjud bo'lgan har qanday modda da, kuchlantirish. 24 atm bosim zarur kristallanish bo'lgan Faqat geliy, bu qoidaga istisno emas.

Qattiq davlat uni turli jismoniy xususiyatlarini beradi. Ular muayyan sohalarda va kuchlar ta'sirida organlari muayyan xatti tasvirlab. Bu xususiyatlar guruhga bo'linadi. 3 energiya (mexanik, termik, elektromagnit) uch turdagi mos ta'sir usuli ajratish. Shunga ko'ra, ular qattiq jismoniy xususiyatlari uch guruhlar mavjud:

• stress va organlarning deformatsiyalari bilan bog'liq mexanik xususiyatlari. ushbu shartlarga ko'ra, qattiq elastik, reologik, kuch-quvvat va texnologiya bo'linadi. Qolgan tanasi, uning shaklini saqlab qoladi, lekin tashqi kuch bilan o'zgartirilishi mumkin. Bu holda u plastik deformatsiyalanishiga (dastlabki ko'rish qaytdi emas), elastik (original shakliga qaytib) yoki zararli (ma'lum bir pol parchalanadi / tanaffus) bo'lishi mumkin. Bu sa'y-harakatlar elastik moduli tasvirlab ko'rib. Qattiq cho'zilgan, siqish qarshilik, balki gerdaymay va engashib, siljitadi nafaqat. qattiq tana kuchi halok, uning mol-mulki qo'ng'iroq qarshi turish.
• Issiqlik issiqlik maydonlarini ta'siri ostida namoyon. tana suyuq holatga aylantiradi bo'lgan erish nuqtasi, - eng muhim xususiyatlaridan biri. Bu kristal qattiq kuzatilmoqda. harorat asta-sekin paydo bo'ladi Amorf organlari suyuq holatga, ularning o'tish kabi, erish maxfiy issiqlik ega. ma'lum bir issiqlik amorf tanasi yetib, uning egiluvchanligi yo'qotadi va egiluvchanlik bo'ladi keyin. Bu davlat o'z shisha o'tish harorati erishish demakdir. isitish qattiq tana deformatsiyalari yuzaga kelganda. Bundan tashqari, u tez-tez kengaytiradi. Miqdor, bu holat ma'lum bir omil bilan tavsiflanadi. Tana harorati kabi akabilirlik plastiklik, matonat va kuch sifatida mexanik xususiyatlarini ta'sir qiladi.
• Elektromagnit qattiq mikro oqimlari va yuqori qattiqlik elektromagnit to'lqinlarining ta'sir bilan bog'liq. Bu sinov muddati va radiatsiya xususiyatlarini o'z ichiga oladi.

frans tuzilishi

qattiq tasniflangan va shunday deb atalmish guruhning tuzilishi qilindi. Shunday qilib, ular orasida mashhur bo'lgan:

• Konduktorlar, o'tkazuvchanlik va valent guruhlari ustiga o'raydigan bo'lishidir. Shunday qilib elektronlar eng kichik energiya elastik, ular o'rtasida harakat qilishi mumkin. o'tkazgichlarda uchun barcha metallar mavjud. elektr oqimi (tufayli eng past va yuqori salohiyatga ega nuqtalari orasidagi elektronlar erkin harakati uchun) bunday potentsial farq organga hosil bo'lsa.
• hududlar kesishmaydigan emas DIELEKTRIKLAR. ular orasidagi interval 4 eV kattaroqdir. katta energiya o'tkazuvchanlik guruhni talab Valence dan elektronlar o'tkazish uchun. Bu xususiyatlar tufayli deyarli bo'lmagan, Supero'tkazuvchilar dielektriklar.
• Semiconductors, o'tkazish va valent kengliklarida yo'qligi bilan xarakterlanadi. ular orasidagi interval 4 eV dan kichik bo'ladi. o'tkazuvchanlik guruhi uchun qadrli dan elektronlar o'tkazish uchun dielektriklar kamroq energiya talab qiladi. Pure (toza va eigenfunctions) yarim o'tkazuvchilar yomon joriy uzatiladi.

Qattiq jismlarning molekulyar harakat ularning elektromagnit xususiyatlarini sabab.

boshqa xususiyatlari

Qattiq moddalar bo'lingan va ularning magnit xususiyatlari etiladi. uch guruh bor:

• harorat yoki Umumlashtirish davlat oz bog'liq Diamagnetic xususiyatlari.
• Paramagnit, o'tkazish elektronlar va atomlar magnit daqiqalarini yo'naltirilganligiga natijasida. ularning sezuvchanlik Kyuri ko'ra harorat sifatida kamayadi. Shunday qilib, 300 K da 10 ^{-5 dir.}
• atomlarning uzoq masofaga tartibini bo'lgan buyurdi tuzilishi bilan magnit tanasi. panjaraning tugunlarida vaqti-vaqti bilan magnit damlarda bilan zarralar tashkil etiladi. Bu qattiq va moddalar tez-tez inson faoliyatining turli sohalarida ishlatiladigan.

tabiatda eng qattiq modda

Ular qaysilar? qattiq zichligi katta, ularning qattiqligini aniqlash. So'nggi yillarda olimlar deb da'vo necha materiallar aniqlashdi "eng ishonchli organi". Eng qattiq - bu olmos nisbatan qariyb 1,5 barobar qiyin, (a fulleren bilan billur molekulalarni) fullerite. Afsuski, u faqat juda kichik miqdorda hozircha mavjud emas.

Bugungi kunda keyinchalik sanoatda foydalanish mumkin, eng qiyin modda, - lonsdalite (olti burchakli olmos). U olmos nisbatan 58% qiyin emas. Lonsdalite - uglerod allotropic o'zgartirish. Uning kristall panjara bir olmos juda o'xshaydi. Lonsdaleite Uyali 4 atomi o'z ichiga oladi, lekin olmos - keng foydalaniladigan kristall 8. bugun eng qiyin olmos hisoblanadi.