Почти всички известни вещества, в зависимост от условията, са в газообразно, течно, твърдо или плазмено състояние. Това се казва агрегатно състояние на материята . Агрегатното състояние не влияе върху химичните свойства и химическа структуравещества, но влияе върху агрегатното състояние (плътност, вискозитет, температура и др.) и скоростта на химичните процеси. Например водата в газообразно състояние е пара, в течно състояние е течност, в твърдо състояние е лед, сняг, скреж. Химическият състав е един и същ, но физичните свойства са различни. Разликата във физичните свойства е свързана с различни разстояния между молекулите на дадено вещество и силите на привличане между тях.

Характеризират се газоветеголеми разстояния между молекулите и малки сили на привличане. Газовите молекули са в хаотично движение. Това обяснява факта, че плътността на газовете е ниска, те нямат собствена форма, те заемат целия предоставен им обем, когато налягането се промени, газовете променят обема си.

в течно състояниемолекулите са по-близо една до друга, силите на междумолекулно привличане се увеличават, молекулите са в хаотично транслационно движение. Следователно плътността на течностите е много по-голяма от плътността на газовете, обемът е определен, почти не зависи от налягането, но течностите нямат собствена форма, а приемат формата на даден съд. Те се характеризират с "късообхватен ред", тоест зачатъци на кристална структура (което ще бъде обсъдено по-късно).

AT твърди веществао частиците (молекули, атоми, йони) са толкова близо една до друга, че силите на привличане се балансират от силите на отблъскване, тоест частиците имат осцилаторни движения и няма транслационни. Следователно частиците на твърдите тела са разположени в определени точки в пространството, те се характеризират с "далечен ред" (ще бъде разгледан по-долу), твърдите тела имат определена форма, обем.

плазма- това е всеки обект, в който електрически заредени частици (електрони, ядра или йони) се движат произволно. Състоянието на плазмата в природата е доминиращо и възниква под въздействието на йонизиращи фактори: висока температура, електрически разряд, електромагнитно излъчваневисоки енергии и др. Има два вида плазма: изотермичени газоразрядни . Първият възниква под действието на висока температура, е доста стабилен, съществува дълго време, например слънцето, звездите, огнено кълбо. Вторият възниква под действието на електрически разряд и е стабилен само при наличие на електрическо поле, например в газови осветителни тръби. Плазмата може да се разглежда като йонизиран газ, който се подчинява на законите на идеалния газ.

Какво ще правим с получения материал:

Ако този материал се оказа полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:

Всички теми в този раздел:

Воронеж 2011 г
Лекция № 1 (2 часа) Въведение Въпроси: 1. Предметът на химията. Стойността на химията в изучаването на природата и развитието на технологиите. 2. Основен

Основни количествени закони на химията
Основните количествени закони на химията включват: закона за постоянството на състава, закона за множествените съотношения и закона за еквивалентите. Тези закони са открити в края на 13-ти - началото на 19-ти век и

Съвременен модел на структурата на атома
В основата съвременна теорияструктурата на атома са трудовете на Дж. Томсън (който през 1897 г. открива електрона, а през 1904 г. предлага модел на структурата на атома, според който атомът е заредена сфера с в

Орбитално квантово число 0 1 2 3 4
Всяка стойност на l съответства на орбитала със специална форма, например s-орбиталата има сферична форма, p-орбиталата е дъмбел. В същата обвивка енергията на поднивата се увеличава в серията E

Структурата на многоелектронните атоми
Като всяка система, атомите се стремят към минимум енергия. Това се постига при определено състояние на електроните, т.е. с определено разпределение на електроните по орбиталите. Записване

Периодични свойства на елементите
Тъй като електронната структура на елементите се променя периодично, тогава съответно свойствата на елементите, определени от тяхната електронна структура, като йонизационна енергия,

Периодична система от елементи на Д. И. Менделеев
През 1869 г. Д. И. Менделеев обявява откритието периодичен закон, чиято съвременна формулировка е следната: свойството на елементите, както и формите и свойствата на техните съединения

Обща характеристика на химичната връзка
Учението за структурата на материята обяснява причините за разнообразието на структурата на веществата в различни агрегатни състояния. Съвременните физични и физикохимични методи позволяват експериментално определяне

Видове химична връзка
към основните типове химическа връзкавключват ковалентни (полярни и неполярни), йонни и метални връзки. Ковалентната връзка е образувана химична връзка

Видове междумолекулни взаимодействия
Връзките, по време на образуването на които не се извършва пренареждане на електронни обвивки, се наричат ​​взаимодействия между молекулите. Основните видове взаимодействие на молекулите трябва да бъдат около

Пространствена структура на молекулите
Пространствената структура на молекулите зависи от пространствената ориентация на припокриването на електронните облаци от броя на атомите в молекулата и броя електронни двойкивръзки поради

газообразно състояние на материята. Закони на идеалните газове. реални газове
Газовете са често срещани в природата и се използват широко в инженерството. Те се използват като гориво, охладители, суровини за химическа индустрия, работната течност за извършване на механични

Характеристики на течното агрегатно състояние
Течностите по своите свойства заемат междинно положение между газообразни и твърди тела. Близо до точката на кипене те показват прилики с газовете: течни, нямат определена форма, аморфни

Характеристики на някои вещества
Вещество Тип кристал Енергия кристална решетка, kJ/mol Темпер

Общи понятия от термодинамиката
Термодинамиката е наука, която изучава трансформацията на различни форми на енергия една в друга и установява законите на тези трансформации. Като самостоятелна дисциплина

Термохимия. Топлинни ефекти на химичните реакции
Всички химични процеси, както и редица физически трансформации на вещества (изпаряване, кондензация, топене, полиморфни трансформации и др.) Винаги са придружени от промяна в запаса от вътрешни

Законът на Хес и последствията от него
Въз основа на многобройни експериментални изследвания руският академик Г. И. Хес открива основния закон на термохимията (1840 г.) - закона за постоянството на сумите от топлина.

Принципът на работа на топлинен двигател. Ефективност на системата
Топлинният двигател е устройство, което преобразува топлината в работа. Първият топлинен двигател е изобретен в края на 18 век (пара). Сега са две

Свободна и свързана енергия. Ентропия на системата
Известно е, че всяка форма на енергия може да бъде напълно преобразувана в топлина, но топлината се преобразува в други видове енергия само частично, условно, вътрешната енергия на системата е

Влияние на температурата върху посоката на химичните реакции
DH DS DG Посока на реакция DH< 0 DS >0 ГД< 0

Понятието химична кинетика
Химическата кинетика е изследване на скоростта на химичните реакции и нейната зависимост от различни фактори - природата и концентрацията на реагентите, налягането,

Фактори, влияещи върху скоростта на химичните реакции. Закон за действащите маси
Следните фактори влияят върху скоростта на химичните реакции: природата и концентрацията на реагентите; температура, природа на разтворителя, наличие на катализатор и др.

Теория за активиране на молекулите. Уравнение на Арениус
Скоростта на всяка химическа реакция зависи от броя на сблъсъците на реагиращите молекули, тъй като броят на сблъсъците е пропорционален на концентрациите на реагентите. Въпреки това, не всички маси

Характеристики на каталитичните реакции. Теории за катализа
Скоростта на химическа реакция може да се контролира от катализатор. Вещества, които участват в реакциите и променят (най-често увеличават) нейната скорост, оставайки до края на реакцията

Обратими и необратими реакции. Признаци на химичното равновесие
Всички реакции могат да бъдат разделени на две групи: обратими и необратими. Необратимите реакции са придружени от утаяване, образуване на слабо дисоцииращо вещество или отделяне на газ. Обратим реа

Константа на химичното равновесие
Помислете за обратима химическа реакция общ изглед, при което всички вещества са в едно и също агрегатно състояние, например течност: aA + bB D cC + dD, където

Фазовото правило на Гибс. Диаграма на състоянието на водата
Качествени характеристики на хетерогенни равновесни системи, в които няма химично взаимодействие, а се наблюдава само преход съставни частисистеми от една агрегатно състояние

Фазовото правило за водата има формата
С = 1+ 2 – Ф = 3 – Ф 4, тогава С = -1 (

Концепцията за химичния афинитет на веществата. Уравнения на изотермата, изобарите и изохорите на химичните реакции
Терминът "химичен афинитет" се отнася до способността на веществата да влизат в химично взаимодействиезаедно. За различните вещества това зависи от естеството на реагиращите вещества.

Солватна (хидратна) теория за разтваряне
Разтворите са хомогенни системи, състоящи се от две или повече вещества, чийто състав може да варира в доста широки граници, допустим растеж

Общи свойства на разтворите
AT края на XIXвек Raoult, van't Hoff, Arrhenius установяват много важни модели, свързващи концентрацията на разтвора с налягането на наситените пари на разтворителя над разтвора, темп.

Видове течни разтвори. Разтворимост
Способността за образуване на течни разтвори е изразена в различна степен в различни отделни вещества. Някои вещества могат да се разтварят неограничено (вода и алкохол), други - само в ограничена степен.

Свойства на слабите електролити
Когато се разтварят във вода или други разтворители, състоящи се от полярни молекули, електролитите претърпяват дисоциация, т.е. повече или по-малко разделени на положителни и отрицателни

Свойства на силните електролити
Електролити, които почти напълно се дисоциират в водни разтворисе наричат ​​силни електролити. Да се силни електролитивключват повечето от солите, които вече са в кр

При тези условия колоидните частици придобиват електрически заряд и хидратна обвивка, която не им позволява да се утаят.
Дисперсионните методи за получаване на колоидни системи включват: механични - раздробяване, смилане, смилане и др.; електрически - получаване на метални золи под действието

Стабилност на колоидните разтвори. Коагулация. Пептизация
Стабилността на колоидния разтвор се разбира като постоянството на основните свойства на този разтвор: запазване на размера на частиците (агрегативна стабилност

Свойства на колоидно-дисперсните системи
Всички свойства на колоидно-дисперсните системи могат да бъдат разделени на три основни групи: молекулярно-кинетични, оптични и електрокинетични. Помислете за молекулярната кинетика

Характеристики на метаболитните процеси
Химичните реакции се делят на обменни и редокс (Ox-Red). Ако реакцията не променя степента на окисление, тогава такива реакции се наричат ​​обмен. Те са възможни

Характеристики на редокс процесите
При редокс реакции степента на окисление на веществото се променя. Реакциите могат да бъдат разделени на такива, които протичат в един и същ реакционен обем (например в

Общи понятия от електрохимията. Проводници от първи и втори род
Електрохимията е дял от химията, който изучава моделите на взаимни трансформации на електрическа и химическа енергия. Електрохимичните процеси могат да бъдат разделени

Концепцията за електроден потенциал
Помислете за процесите, протичащи в галваничните клетки, т.е. процесите на преобразуване на химическата енергия в електрическа. Галваничният елемент се нарича електрохимик

Даниел-Якоби галваничен елемент
Помислете за система, в която два електрода са в разтвори на собствени йони, например галваничен елемент на Daniel-Jacobi. Състои се от два полуелемента: цинкова плоча, потопена

Електродвижеща сила на галваничен елемент
Максималната потенциална разлика на електродите, която може да се получи по време на работа на галванична клетка, се нарича електродвижеща сила (ЕМС) на клетката.

Поляризация и пренапрежение
При спонтанни процеси се установява равновесният потенциал на електродите. При преминаване електрически токпотенциалът на електродите се променя. Промяна в потенциала на електрода

Електролиза. Законите на Фарадей
Електролизата е името, дадено на процесите, протичащи върху електродите под действието на електрически ток, подаван от външен източник на ток чрез електролити. Когато е избран

Корозия на метали
Корозията е разрушаване на метал в резултат на неговото физическо и химично взаимодействие с заобикаляща среда. Това е спонтанен процес, протичащ с намаляване на енергията на Гибс на системата.

Методи за получаване на полимери
Полимерите са съединения с високо молекулно тегло с молекулни тегла, вариращи от няколко хиляди до много милиони. Полимерните молекули се наричат

Структурата на полимерите
Полимерните макромолекули могат да бъдат линейни, разклонени и мрежести. Линейните полимери са полимери, които са изградени от дълги вериги от едномерни елементи, т.е.

Свойства на полимера
Свойствата на полимерите могат условно да се разделят на химични и физични. И тези, и други свойства са свързани със структурните характеристики на полимерите, метода на тяхното получаване, естеството на веществата, въведени в

Приложение на полимери
На базата на полимери се получават влакна, филми, каучуци, лакове, лепила, пластмаси и композитни материали (композити). Влакната се получават чрез форсиране на разтвори или

Някои реактиви за идентификация на катиони
Реагент Формула Катион Реакционен продукт Ализарин C14H6O

Инструментални методи за анализ
AT последните годинивсе по-широко приложение инструментални методианализ, които имат много предимства: бързина, висока чувствителност, възможност за едновременно определяне

Въпросите за това какво е агрегатно състояние, какви характеристики и свойства притежават твърди вещества, течности и газове се разглеждат в няколко курса за обучение. Има три класически състояния на материята със свои собствени характерни черти на структурата. Тяхното разбиране е важен момент в разбирането на науките за Земята, живите организми и производствените дейности. Тези въпроси се изучават от физиката, химията, географията, геологията, физикохимията и др. научни дисциплини. Веществата, които при определени условия са в едно от трите основни вида състояние, могат да се променят с повишаване или намаляване на температурата или налягането. Нека разгледаме възможните преходи от едно състояние на агрегиране в друго, както се извършват в природата, технологиите и ежедневието.

Какво е агрегатно състояние?

Думата от латински произход "aggrego" в превод на руски означава "закрепване". Научният термин се отнася до състоянието на същото тяло, субстанция. Съществуването на твърди вещества, газове и течности при определени температурни стойности и различно налягане е характерно за всички черупки на Земята. Освен трите основни агрегатни състояния има и четвърто. При повишена температураи при постоянно налягане газът се превръща в плазма. За да разберем по-добре какво е агрегатно състояние, е необходимо да запомним най-малките частици, които изграждат веществата и телата.

Диаграмата по-горе показва: а - газ; b - течност; c е твърдо тяло. В такива фигури кръговете показват структурните елементи на веществата. то символ, всъщност атомите, молекулите, йоните не са твърди топки. Атомите се състоят от положително заредено ядро, около което отрицателно заредените електрони се движат с висока скорост. Познание за микроскопична структуравещества помагат за по-доброто разбиране на разликите, които съществуват между различните агрегатни форми.

Представи за микросвета: от Древна Гърция до 17 век

Първите сведения за частиците, изграждащи физическите тела, се появяват в древна Гърция. Мислителите Демокрит и Епикур въведоха такова понятие като атом. Те вярвали, че тези най-малки неделими частици от различни вещества имат форма, определени размери, способни са на движение и взаимодействие помежду си. Атомистиката става най-напредналото учение на древна Гърция за времето си. Но развитието му се забавя през Средновековието. Оттогава учените са преследвани от инквизицията на Римокатолическата църква. Следователно до съвремието не е имало ясна концепция за това какво е агрегатното състояние на материята. Едва след 17 век учените Р. Бойл, М. Ломоносов, Д. Далтон, А. Лавоазие формулират разпоредбите на атомно-молекулярната теория, които не са загубили своето значение и днес.

Атоми, молекули, йони - микроскопични частици от структурата на материята

Значителен пробив в разбирането на микрокосмоса настъпва през 20-ти век, когато е изобретен електронният микроскоп. Като се вземат предвид откритията, направени от учените по-рано, беше възможно да се състави хармонична картина на микросвета. Теориите, описващи състоянието и поведението на най-малките частици материя, са доста сложни, те принадлежат към областта.За да разберете особеностите на различните агрегатни състояния на материята, е достатъчно да знаете имената и особеностите на основните структурни частици, които образуват различни вещества.

1. Атомите са химически неделими частици. Запазва се при химични реакции, но се унищожава при ядрени. Металите и много други вещества с атомна структура имат твърдо агрегатно състояние при нормални условия.
2. Молекулите са частици, които се разграждат и образуват при химични реакции. кислород, вода, въглероден диоксид, сяра. Състоянието на агрегация на кислород, азот, серен диоксид, въглерод, кислород при нормални условия е газообразно.
3. Йоните са заредени частици, в които се превръщат атомите и молекулите, когато получават или губят електрони - микроскопични отрицателно заредени частици. Много соли имат йонна структура, например готварска сол, железен и меден сулфат.

Има вещества, чиито частици са разположени в пространството по определен начин. Подреденото взаимно разположение на атоми, йони, молекули се нарича кристална решетка. Обикновено йонните и атомните кристални решетки са типични за твърди тела, молекулярните - за течности и газове. Диамантът има висока твърдост. Неговата атомна кристална решетка се формира от въглеродни атоми. Но мекият графит също се състои от атоми на този химичен елемент. Само те са разположени различно в пространството. Обичайното агрегатно състояние на сярата е твърдо, но при високи температуриах, веществото се превръща в течност и аморфна маса.

Вещества в твърдо агрегатно състояние

Твърдите вещества при нормални условия запазват своя обем и форма. Например песъчинка, захар, сол, парче скала или метал. Ако захарта се нагрее, веществото започва да се топи, превръщайки се в вискозна кафява течност. Спрете отоплението - отново получаваме твърдо вещество. Това означава, че едно от основните условия за преминаване на твърдо вещество в течност е неговото нагряване или увеличаване на вътрешната енергия на частиците на веществото. Твърдото агрегатно състояние на солта, която се използва в храната, също може да бъде променено. Но за да разтопите трапезната сол, ви е необходима по-висока температура, отколкото при нагряване на захар. Факт е, че захарта се състои от молекули и сол- от заредени йони, които се привличат по-силно един към друг. Твърдите вещества в течна форма не запазват формата си, тъй като кристалните решетки се разрушават.

Течното агрегатно състояние на солта по време на топенето се обяснява с разкъсването на връзката между йоните в кристалите. Отделят се заредени частици, които могат да носят електрически заряди. Разтопените соли провеждат електричество и са проводници. В химическата, металургичната и инженерната промишленост твърдите вещества се превръщат в течности, за да се получат нови съединения от тях или да им се даде различни форми. Металните сплави са широко използвани. Има няколко начина за тяхното получаване, свързани с промени в агрегатното състояние на твърдите суровини.

Течността е едно от основните агрегатни състояния

Ако налеете 50 ml вода в облодънна колба, ще забележите, че веществото веднага приема формата на химически съд. Но веднага щом излеем водата от колбата, течността веднага ще се разтече по повърхността на масата. Обемът на водата ще остане същият - 50 ml, а формата й ще се промени. Тези характеристики са характерни за течна формасъществуването на материята. Течностите са много органични вещества: алкохоли, растителни масла, киселини.

Млякото е емулсия, тоест течност, в която има капчици мазнина. Полезен течен минерал е маслото. Извлича се от кладенци с помощта на сондажни платформи на сушата и в океана. Морската вода също е суровина за индустрията. Разликата му от прясната вода на реките и езерата се състои в съдържанието на разтворени вещества, главно соли. По време на изпаряване от повърхността на водните тела само молекулите на H 2 O преминават в състояние на пара, остават разтворени вещества. На това свойство се основават методите за получаване на полезни вещества от морската вода и методите за нейното пречистване.

При пълно отстраняване на солите се получава дестилирана вода. Кипи при 100°C и замръзва при 0°C. Саламурата кипи и се превръща в лед при различни температури. Например водата в Северния ледовит океан замръзва при повърхностна температура от 2°C.

Агрегатното състояние на живака при нормални условия е течност. Този сребристосив метал обикновено се пълни с медицински термометри. При нагряване живачната колона се издига на скалата, веществото се разширява. Защо се използва алкохол, тониран с червена боя, а не с живак? Това се обяснява със свойствата на течния метал. При 30-градусови студове състоянието на агрегация на живака се променя, веществото става твърдо.

Ако медицинският термометър е счупен и живакът се е разлял, тогава е опасно да събирате сребърни топки с ръцете си. Вредно е да се вдишват живачни пари, това вещество е много токсично. Децата в такива случаи трябва да потърсят помощ от родители, възрастни.

газообразно състояние

Газовете не могат да запазят своя обем или форма. Напълнете колбата до горе с кислород химична формулаОколо 2). Веднага след като отворим колбата, молекулите на веществото ще започнат да се смесват с въздуха в стаята. Това се дължи на брауновото движение. Дори древногръцкият учен Демокрит вярва, че частиците на материята са в постоянно движение. В твърдите тела при нормални условия атомите, молекулите, йоните нямат възможност да напуснат кристалната решетка, да се освободят от връзки с други частици. Това е възможно само когато голямо количество енергия се доставя отвън.

В течностите разстоянието между частиците е малко по-голямо, отколкото в твърдите вещества; те изискват по-малко енергия за разрушаване на междумолекулните връзки. Например, течното агрегатно състояние на кислорода се наблюдава само когато температурата на газа спадне до −183 °C. При -223 ° C, O 2 молекулите образуват твърдо вещество. Когато температурата се повиши над дадените стойности, кислородът се превръща в газ. Именно в тази форма е при нормални условия. На индустриални предприятияима специални инсталации за отделяне на атмосферния въздух и получаване на азот и кислород от него. Първо въздухът се охлажда и втечнява, след което температурата постепенно се повишава. Азотът и кислородът се превръщат в газове, когато различни условия.

Атмосферата на Земята съдържа 21% кислород и 78% азот по обем. В течна форма тези вещества не се срещат в газовата обвивка на планетата. Течният кислород има светло син цвят, Аз съм в високо наляганебутилки за пълнене за употреба в медицински институции. В промишлеността и строителството втечнените газове са необходими за много процеси. Кислородът е необходим за газово заваряване и рязане на метали, в химията - за окислителните реакции на неорганични и органична материя. Ако отворите вентила на кислородна бутилка, налягането намалява, течността се превръща в газ.

Втечненият пропан, метан и бутан намират широко приложение в енергетиката, транспорта, индустрията и бита. Тези вещества се получават от природен газили по време на крекинг (разцепване) на петролна суровина. Въглеродните течни и газообразни смеси играят важна роля в икономиката на много страни. Но запасите от нефт и природен газ са силно изчерпани. Според учените тази суровина ще издържи 100-120 години. Алтернативен източник на енергия е въздушният поток (вятър). Бързо течащите реки, приливите и отливите по бреговете на моретата и океаните се използват за работа на електроцентрали.

Кислородът, подобно на други газове, може да бъде в четвърто състояние на агрегация, представляващо плазма. Необичаен преход от твърдо към газообразно състояние - Характеристикакристален йод. Тъмно лилаво вещество претърпява сублимация - превръща се в газ, заобикаляйки течното състояние.

Как се извършват преходите от една агрегатна форма на материята в друга?

Промените в агрегатното състояние на веществата не са свързани с химични трансформации физични явления. Когато температурата се повиши, много твърди вещества се топят и се превръщат в течности. По-нататъшното повишаване на температурата може да доведе до изпаряване, тоест до газообразно състояние на веществото. В природата и икономиката такива преходи са характерни за едно от основните вещества на Земята. Лед, течност, пара са състоянията на водата при различни външни условия. Съединението е същото, формулата му е H 2 O. При температура от 0 ° C и под тази стойност водата кристализира, тоест се превръща в лед. Когато температурата се повиши, получените кристали се разрушават - ледът се топи, отново се получава течна вода. Когато се нагрява, се образува изпарение - превръщането на водата в газ - продължава дори когато ниски температури. Например, замръзналите локви постепенно изчезват, защото водата се изпарява. Дори при мразовито време мокрите дрехи изсъхват, но този процес е по-дълъг, отколкото в горещ ден.

Всички изброени преходи на водата от едно състояние в друго са от голямо значение за природата на Земята. Атмосферните явления, климатът и времето са свързани с изпаряването на водата от повърхността на океаните, преноса на влага под формата на облаци и мъгла към сушата, валежите (дъжд, сняг, градушка). Тези явления формират основата на световния воден цикъл в природата.

Как се променят агрегатните състояния на сярата?

При нормални условия сярата е ярки лъскави кристали или светложълт прах, т.е. тя е твърдо вещество. Агрегатното състояние на сярата се променя при нагряване. Първо, когато температурата се повиши до 190 ° C, жълтото вещество се топи, превръщайки се в подвижна течност.

Ако бързо се налее течна сяра студена вода, след което се получава кафява аморфна маса. При по-нататъшно нагряване на сярната стопилка тя става все по-вискозна и потъмнява. При температури над 300 ° C състоянието на агрегация на сярата се променя отново, веществото придобива свойствата на течност, става подвижно. Тези преходи възникват поради способността на атомите на елемента да образуват вериги с различна дължина.

Защо веществата могат да бъдат в различни агрегатни състояния?

Състоянието на агрегиране на сярата - просто вещество - е твърдо при нормални условия. Серният диоксид е газ, сярната киселина е мазна течност, по-тежка от водата. За разлика от солната и азотната киселина, той не е летлив, молекулите не се изпаряват от повърхността му. Какво агрегатно състояние има пластмасовата сяра, която се получава чрез нагряване на кристали?

В аморфна форма веществото има структура на течност с лека течливост. Но пластмасовата сяра едновременно запазва формата си (като твърдо вещество). Има течни кристали, които имат редица характерни свойства на твърдите тела. По този начин състоянието на материята при различни условия зависи от нейната природа, температура, налягане и други външни условия.

Какви са особеностите в структурата на твърдите тела?

Съществуващите различия между основните агрегатни състояния на материята се обясняват с взаимодействието между атомите, йоните и молекулите. Например, защо твърдото агрегатно състояние на материята води до способността на телата да поддържат обем и форма? В кристалната решетка на метал или сол структурните частици се привличат една към друга. В металите положително заредените йони взаимодействат с така наречения "електронен газ" - натрупването на свободни електрони в парче метал. Кристалите на солта възникват поради привличането на противоположно заредени частици - йони. Разстоянието между горните структурни единици на твърдите вещества е много по-малко от размера на самите частици. В този случай действа електростатично привличане, което дава сила, а отблъскването не е достатъчно силно.

За да се разруши твърдото агрегатно състояние на дадено вещество, трябва да се положат усилия. Метали, соли, атомни кристали се топят при много високи температури. Например желязото става течно при температури над 1538 °C. Волфрамът е огнеупорен и се използва за направата на нишки с нажежаема жичка за електрически крушки. Има сплави, които стават течни при температури над 3000 °C. Много от тях на Земята са в твърдо състояние. Тази суровина се добива с помощта на оборудване в мини и кариери.

За да се отдели дори един йон от кристал, е необходимо да се изразходва голямо количество енергия. Но в крайна сметка е достатъчно да разтворите сол във вода, за да се разпадне кристалната решетка! Това явление се обяснява с удивителните свойства на водата като полярен разтворител. Молекулите на H 2 O взаимодействат с йоните на солта, разрушавайки химичната връзка между тях. По този начин разтварянето не е просто смесване на различни вещества, а физическо и химично взаимодействиемежду тях.

Как взаимодействат молекулите на течностите?

Водата може да бъде течна, твърда и газообразна (пара). Това са неговите основни агрегатни състояния при нормални условия. Молекулите на водата са изградени от един кислороден атом с два водородни атома, свързани с него. В молекулата има поляризация на химичната връзка, върху кислородните атоми се появява частичен отрицателен заряд. Водородът става положителен полюс в молекулата и се привлича от кислородния атом на друга молекула. Това се нарича "водородна връзка".

Течното агрегатно състояние се характеризира с разстояния между структурните частици, сравними с техните размери. Атракцията съществува, но е слаба, така че водата не запазва формата си. Изпаряването възниква поради разрушаването на връзките, което се случва на повърхността на течността дори при стайна температура.

Има ли междумолекулни взаимодействия в газовете?

Газообразното състояние на веществото се различава от течното и твърдото състояние по редица параметри. Между структурните частици на газовете има големи празнини, много по-големи от размера на молекулите. В този случай силите на привличане изобщо не работят. Газообразното агрегатно състояние е характерно за веществата, присъстващи в състава на въздуха: азот, кислород, въглероден диоксид. На фигурата по-долу първият куб е пълен с газ, вторият с течност, а третият с твърдо вещество.

Много течности са летливи; молекулите на дадено вещество се откъсват от тяхната повърхност и преминават във въздуха. Например, ако натопите памучен тампон амонякслед това се появява бял дим. Точно във въздуха протича химическа реакция между солна киселина и амоняк, получава се амониев хлорид. В какво агрегатно състояние е това вещество? Неговите частици, които образуват бял дим, са най-малките твърди кристалчета сол. Този експеримент трябва да се проведе под аспиратор, веществата са токсични.

Заключение

Агрегатното състояние на газа е изследвано от много изключителни физици и химици: Авогадро, Бойл, Гей-Люсак, Клайперон, Менделеев, Льо Шателие. Учените са формулирали закони, които обясняват поведението на газообразните вещества в химичните реакции при промяна на външните условия. Отворените закономерности не само влязоха в училищните и университетските учебници по физика и химия. Много химически индустрии се основават на знания за поведението и свойствата на веществата в различни агрегатни състояния.

Въведение

1. Агрегатно състояние на веществото – газ

2. Агрегатно състояние на веществото – течност

3. Агрегатно състояние на веществото – твърдо

4. Четвъртото състояние на материята е плазмата

Заключение

Списък на използваната литература

Въведение

Както знаете, много вещества в природата могат да бъдат в три състояния: твърдо, течно и газообразно.

Взаимодействието на частиците на материята в твърдо състояние е най-силно изразено. Разстоянието между молекулите е приблизително равно на техните собствени размери. Това води до достатъчно силно взаимодействие, което на практика лишава частиците от възможността да се движат: те осцилират около определено равновесно положение. Запазват формата и обема си.

Свойствата на течностите се обясняват и с тяхната структура. Частиците на материята в течностите взаимодействат по-малко интензивно, отколкото в твърдите тела, и следователно те могат да променят местоположението си скокообразно - течностите не запазват формата си - те са течни.

Газът е съвкупност от молекули, движещи се произволно във всички посоки, независимо една от друга. Газовете нямат собствена форма, те заемат целия предоставен им обем и лесно се компресират.

Има и друго състояние на материята - плазма.

Целта на тази работа е да се разгледат съществуващите агрегатни състояния на материята, да се идентифицират всичките им предимства и недостатъци.

За да направите това, е необходимо да изпълните и разгледате следните агрегатни състояния:

2. течности

3. твърди вещества

3. Агрегатно състояние на веществото – твърдо

твърдо,едно от четирите агрегатни състояния на материята, което се различава от другите агрегатни състояния (течности, газове, плазма) стабилността на формата и естеството на топлинното движение на атомите, които правят малки вибрации около равновесните позиции. Наред с кристалното състояние на T. t. има аморфно състояние, включително стъкловидно състояние. Кристалите се характеризират с далечен ред в подреждането на атомите. В аморфните тела няма далечен ред.

Агрегатно състояние- това е състояние на материята в определен диапазон от температури и налягания, характеризиращо се със свойства: способността (твърдо вещество) или неспособността (течност, газ) да поддържа обем и форма; наличието или отсъствието на далечен (твърд) или близък (течен) ред и други свойства.

Едно вещество може да бъде в три агрегатни състояния: твърдо, течно или газообразно, понастоящем се разграничава допълнително плазмено (йонно) състояние.

AT газообразенсъстояние, разстоянието между атомите и молекулите на веществото е голямо, силите на взаимодействие са малки, а частиците, движещи се произволно в пространството, имат голяма кинетична енергия, превишаваща потенциалната енергия. Материалът в газообразно състояние няма нито форма, нито обем. Газът запълва цялото налично пространство. Това състояние е типично за вещества с ниска плътност.

AT течностсъстояние се запазва само късият ред на атомите или молекулите, когато в обема на веществото периодично се появяват отделни участъци с подредено разположение на атомите, но също така няма взаимна ориентация на тези участъци. Близкият ред е нестабилен и може или да изчезне, или да се появи отново под действието на топлинни вибрации на атомите. Молекулите на течността нямат определена позиция и в същото време нямат пълна свобода на движение. Материалът в течно състояние няма собствена форма, той запазва само обем. Течността може да заема само част от обема на съда, но свободно да тече по цялата повърхност на съда. Течното състояние обикновено се счита за междинно между твърдо вещество и газ.

AT твърдовещество, редът на подреждане на атомите става строго определен, закономерно подреден, силите на взаимодействие на частиците взаимно се балансират, така че телата запазват своята форма и обем. Правилно подреденото разположение на атомите в пространството характеризира кристалното състояние, атомите образуват кристална решетка.

Твърдите вещества имат аморфна или кристална структура. За аморфенТелата се характеризират само с близък ред в разположението на атомите или молекулите, хаотично разположение на атоми, молекули или йони в пространството. Примери за аморфни тела са стъкло, катран и катран, които изглеждат като в твърдо състояние, въпреки че в действителност текат бавно, като течност. Аморфните тела, за разлика от кристалните, нямат определена точка на топене. Аморфните тела заемат междинно положение между кристалните твърди тела и течностите.

Повечето твърди вещества имат кристаленструктура, която се характеризира с подредено разположение на атоми или молекули в пространството. Кристалната структура се характеризира с далечен ред, когато елементите на структурата се повтарят периодично; няма такова редовно повторение в реда на къси разстояния. характерна особеносткристално тяло е способността да се запази формата. Знак на идеален кристал, чийто модел е пространствена решетка, е свойството на симетрия. Симетрията се разбира като теоретичната способност на кристалната решетка на твърдо тяло да бъде подравнена спрямо себе си, когато неговите точки са огледални от определена равнина, наречена равнина на симетрия. Симетрията на външната форма отразява симетрията на вътрешната структура на кристала. Например, всички метали имат кристална структура, която се характеризира с два вида симетрия: кубична и шестоъгълна.

В аморфни структури с неподредено разпределение на атомите свойствата на веществото са еднакви в различни посоки, т.е. стъкловидните (аморфни) вещества са изотропни.

Всички кристали се характеризират с анизотропия. В кристалите разстоянията между атомите са подредени, но степента на подреденост може да бъде различна в различни посоки, което води до разлика в свойствата на кристалното вещество в различни посоки. Зависимостта на свойствата на кристалното вещество от посоката в неговата решетка се нарича анизотропияИмоти. Анизотропията се проявява при измерване както на физични, така и на механични и други характеристики. Има свойства (плътност, топлинен капацитет), които не зависят от посоката в кристала. Повечето от характеристиките зависят от избора на посока.

Възможно е да се измерват свойствата на обекти, които имат определен материален обем: размери - от няколко милиметра до десетки сантиметри. Тези обекти със структура, идентична на кристалната клетка, се наричат ​​монокристали.

Анизотропията на свойствата се проявява в единични кристали и практически липсва в поликристално вещество, състоящо се от множество малки произволно ориентирани кристали. Следователно поликристалните вещества се наричат ​​квазиизотропни.

Кристализацията на полимери, чиито молекули могат да бъдат подредени по подреден начин с образуването на надмолекулни структури под формата на снопове, спирали (глобули), фибрили и др., Протича в определен температурен диапазон. Сложната структура на молекулите и техните агрегати определя специфичното поведение на полимерите при нагряване. Те не могат да преминат в течно състояние с нисък вискозитет, те нямат газообразно състояние. В твърда форма полимерите могат да бъдат в стъкловидно, силно еластично и вискозно състояние. Полимерите с линейни или разклонени молекули могат да преминават от едно състояние в друго с промяна на температурата, което се проявява в процеса на деформация на полимера. На фиг. 9 показва зависимостта на деформацията от температурата.

Ориз. 9 Термомеханична крива на аморфен полимер: т° С , тт, т p - съответно температура на встъкляване, течливост и начало на химично разлагане; I - III - зони съответно на стъкловидно, силно еластично и вискозно състояние; Δ л- деформация.

Пространствената структура на разположението на молекулите определя само стъкловидното състояние на полимера. При ниски температури всички полимери се деформират еластично (фиг. 9, зона I). Над температурата на встъкляване т c аморфен полимер с линейна структура преминава в силно еластично състояние ( зона II), а деформацията му в стъкловидно и силно еластично състояние е обратима. Нагряване над точката на течливост т t трансформира полимера във вискозно състояние ( зона III). Деформацията на полимера във вискозно състояние е необратима. Аморфен полимер с пространствена (мрежова, омрежена) структура няма вискозно състояние, температурната област на силно еластичното състояние се разширява до температурата на разлагане на полимера тР. Това поведение е типично за материали от каучуков тип.

Температурата на веществото във всяко агрегатно състояние характеризира средната кинетична енергия на неговите частици (атоми и молекули). Тези частици в телата имат главно кинетичната енергия на осцилаторни движения спрямо центъра на равновесие, където енергията е минимална. Когато се достигне определена критична температура, твърдият материал губи своята здравина (стабилност) и се стопява, а течността се превръща в пара: кипи и се изпарява. Тези критични температури са точките на топене и кипене.

Когато кристален материал се нагрее до определена температура, молекулите се движат толкова енергично, че твърдите връзки в полимера се разкъсват и кристалите се разрушават – преминават в течно състояние. Температурата, при която кристалите и течността са в равновесие, се нарича точка на топене на кристала или точка на втвърдяване на течността. За йода тази температура е 114 o C.

Всеки химичен елементима собствена точка на топене т pl разделяне на съществуването на твърдо и течно вещество и точката на кипене т kip, съответстващ на прехода на течност в газ. При тези температури веществата са в термодинамично равновесие. Промяната в агрегатното състояние може да бъде придружена от скокообразна промяна на свободната енергия, ентропията, плътността и др. физични величини.

За да опишем различните състояния в физиката използва по-широка концепциятермодинамична фаза. Явленията, които описват преходи от една фаза към друга, се наричат ​​критични.

При нагряване веществата претърпяват фазови трансформации. Когато се разтопи (1083 o C), медта се превръща в течност, в която атомите имат само близък ред. При налягане от 1 atm медта кипи при 2310 ° C и се превръща в газообразна мед с произволно подредени медни атоми. В точката на топене наляганията на наситените пари на кристала и течността са равни.

Материалът като цяло е система.

Система- група от комбинирани вещества физически,химични или механични взаимодействия. фазанаречена хомогенна част от системата, отделена от другите части физически интерфейси (в чугун: графит + железни зърна; в ледена вода: лед + вода).Компонентисистеми са различни фази, които образуват тази система. Системни компоненти- това са вещества, които образуват всички фази (компоненти) на тази система.

Материали, състоящи се от две или повече фази са разпръснатосистеми . Дисперсните системи се разделят на золи, чието поведение наподобява поведението на течности, и гелове с характерни свойстватвърди тела. В золите дисперсионната среда, в която се разпределя веществото, е течна, в геловете преобладава твърдата фаза. Геловете са полукристален метал, бетон, разтвор на желатин във вода при ниска температура (при висока температура желатинът се превръща в зол). Хидрозолът е дисперсия във вода, а аерозолът е дисперсия във въздуха.

Диаграми на състоянието.

В една термодинамична система всяка фаза се характеризира с параметри като температура т, концентрация си натиск Р. За описание на фазовите трансформации се използва една единствена енергийна характеристика - свободната енергия на Гибс ΔG(термодинамичен потенциал).

Термодинамиката при описанието на трансформациите се ограничава до разглеждане на състоянието на равновесие. равновесно състояниетермодинамичната система се характеризира с инвариантност на термодинамичните параметри (температура и концентрация, както при технологичната обработка Р= const) във времето и липсата на потоци от енергия и материя в него - с постоянството на външните условия. Фазов баланс- състояние на равновесие на термодинамична система, състояща се от две или повече фази.

За математическото описание на условията на равновесие на системата има фазово правилодадено от Гибс. Той свързва броя на фазите (F) и компонентите (K) в равновесна система с дисперсията на системата, т.е. броя на термодинамичните степени на свобода (C).

Броят на термодинамичните степени на свобода (вариация) на една система е броят на независимите променливи като вътрешни ( химичен съставфази) и външни (температура), на които могат да се дават различни произволни (в определен интервал) стойности, така че да не се появяват нови фази и старите фази да не изчезват.

Уравнение на фазовото правило на Гибс:

C \u003d K - F + 1.

В съответствие с това правило в система от два компонента (K = 2) са възможни следните степени на свобода:

За еднофазно състояние (F = 1) C = 2, т.е. можете да промените температурата и концентрацията;

За двуфазно състояние (F = 2) C = 1, т.е. можете да промените само един външен параметър(например температура);

За трифазно състояние броят на степените на свобода е нула, т.е. не е възможно да се промени температурата, без да се наруши равновесието в системата (системата е инвариантна).

Например, за чист метал (K = 1) по време на кристализация, когато има две фази (F = 2), броят на степените на свобода е нула. Това означава, че температурата на кристализация не може да се промени, докато процесът не приключи и остане една фаза - твърд кристал. След края на кристализацията (F = 1), броят на степените на свобода е 1, така че можете да промените температурата, т.е. да охладите твърдото вещество, без да нарушавате равновесието.

Поведението на системите в зависимост от температурата и концентрацията се описва с диаграма на състоянието. Диаграмата на състоянието на водата е система с един H 2 O компонент, така че най-големият брой фази, които могат едновременно да бъдат в равновесие, е три (фиг. 10). Тези три фази са течност, лед, пара. Броят на степените на свобода в този случай е равен на нула, т.е. невъзможно е да се промени нито налягането, нито температурата, така че нито една от фазите да не изчезне. Обикновен лед, течна вода и водна пара могат да съществуват в равновесие едновременно само при налягане от 0,61 kPa и температура от 0,0075°C. Точката, в която трите фази съществуват едновременно, се нарича тройна точка ( О).

Извивка операционна системаразделя областите на пара и течност и представлява зависимостта на налягането на наситената водна пара от температурата. Кривата OC показва онези взаимосвързани стойности на температурата и налягането, при които течната вода и водната пара са в равновесие помежду си, поради което се нарича крива на равновесие течност-пара или крива на кипене.

Фигура 10 Диаграма на състоянието на водата

Извивка OVразделя течната област от ледената област. Това е крива на равновесие твърдо-течно и се нарича крива на топене. Тази крива показва онези взаимосвързани двойки температури и налягания, при които ледът и течната вода са в равновесие.

Извивка ОАсе нарича крива на сублимация и показва взаимосвързаните двойки стойности на налягане и температура, при които ледът и водната пара са в равновесие.

Диаграмата на състоянието е визуален начин за представяне на областите на съществуване на различни фази в зависимост от външни условия, като налягане и температура. Диаграмите на състоянието се използват активно в материалознанието при различни технологични етапиполучаване на продукта.

Течността се различава от твърдо кристално тяло с ниски стойности на вискозитет (вътрешно триене на молекулите) и високи стойности на течливост (реципрочна стойност на вискозитета). Течността се състои от множество агрегати от молекули, в които частиците са подредени в определен ред, подобен на реда в кристалите. Природата структурни звенаи междучастичното взаимодействие определя свойствата на течността. Има течности: едноатомни (втечнени благородни газове), молекулярни (вода), йонни (разтопени соли), метални (разтопени метали), течни полупроводници. В повечето случаи течността е не само състояние на агрегат, но и термодинамична (течна) фаза.

Течните вещества най-често са разтвори. Решениехомогенно, но не химически чисто вещество, се състои от разтворено вещество и разтворител (примери за разтворител са вода или органични разтворители: дихлоретан, алкохол, тетрахлорметан и др.), следователно е смес от вещества. Пример е разтвор на алкохол във вода. Разтворите обаче са и смеси от газообразни (например въздух) или твърди (метални сплави) вещества.

При охлаждане при условия на ниска скорост на образуване на кристализационни центрове и силно повишаване на вискозитета може да възникне стъкловидно състояние. Стъклата са изотропни твърди материали, получени чрез преохлаждане на разтопени неорганични и органични съединения.

Известни са много вещества, чийто преход от кристално състояние към изотропна течност става чрез междинно течнокристално състояние. Характерен е за вещества, чиито молекули са под формата на дълги пръчици (пръчки) с асиметрична структура. Такива фазови преходи, придружени от топлинни ефекти, предизвикват рязка промяна в механичните, оптичните, диелектричните и други свойства.

течни кристали, като течност, могат да приемат формата на удължена капка или формата на съд, имат висока течливост и са способни да се сливат. Те се използват широко в различни области на науката и технологиите. Техните оптични свойства са силно зависими от малки промени във външните условия. Тази функция се използва в електрооптични устройства. По-специално течните кристали се използват в производството на електроника ръчен часовник, визуално оборудване и др.

Сред основните агрегатни състояния е плазма- частично или напълно йонизиран газ. Според метода на образуване се разграничават два вида плазма: термична, която възниква при нагряване на газ до високи температури, и газообразна, която се образува по време на електрически разряди в газова среда.

Плазмохимичните процеси заемат твърдо място в редица отрасли на техниката. Те се използват за рязане и заваряване на огнеупорни метали, за синтез на различни вещества, широко използват плазмени източници на светлина, използването на плазма в термоядрени електроцентрали е обещаващо и др.

Агрегатно състояние на материята

вещество- набор от реални частици, свързани помежду си чрез химически връзки и при определени условия в едно от агрегатните състояния. Всяко вещество се състои от набор от много голям брой частици: атоми, молекули, йони, които могат да се комбинират помежду си в асоциирани вещества, наричани още агрегати или клъстери. В зависимост от температурата и поведението на частиците в асоциати (взаимното разположение на частиците, техния брой и взаимодействие в асоциат, както и разпределението на асоциатите в пространството и тяхното взаимодействие помежду си), веществото може да бъде в две основни състояния: на агрегиране - кристален (твърд) или газообразен,и в преходни състояния на агрегиране - аморфен (твърд), течен кристал, течност и пара.Твърдите, течнокристалните и течните агрегатни състояния са кондензирани, а парообразните и газообразните са силно разредени.

Фаза- това е набор от хомогенни микрорегиони, характеризиращи се с еднаква подреденост и концентрация на частици и затворени в макроскопичен обем на вещество, ограничено от интерфейс. В това разбиране фазата е характерна само за веществата, които са в кристално и газообразно състояние, т.к. те са хомогенни агрегатни състояния.

метафаза- това е набор от разнородни микрорегиони, които се различават един от друг по степента на подреждане на частиците или тяхната концентрация и са затворени в макроскопичен обем на вещество, ограничено от интерфейс. В това разбиране метафазата е характерна само за вещества, които се намират в нехомогенни преходни състояния на агрегиране. Различните фази и метафази могат да се смесват помежду си, образувайки едно състояние на агрегиране и тогава няма интерфейс между тях.

Обикновено не се разделя понятието "основно" и "преходно" агрегатно състояние. Понятията "агрегатно състояние", "фаза" и "мезофаза" често се използват като синоними. Препоръчително е да се разгледат пет възможни агрегатни състояния за състоянието на веществата: твърдо вещество, течен кристал, течност, пара, газообразен.Преходът на една фаза към друга фаза се нарича фазов преход от първи и втори ред. Фазовите преходи от първи вид се характеризират с:

Рязка промяна във физическите величини, които описват състоянието на материята (обем, плътност, вискозитет и др.);

Определена температура, при която се извършва даден фазов преход

Определена топлина, която характеризира този преход, т.к разрушават междумолекулните връзки.

Фазови преходи от първи вид се наблюдават при прехода от едно агрегатно състояние към друго агрегатно състояние. Фазови преходи от втори вид се наблюдават, когато подреждането на частиците в рамките на едно състояние на агрегиране се промени и се характеризират с:

Постепенна промяна във физичните свойства на веществото;

Промяна в подреждането на частиците на веществото под действието на градиент на външни полета или при определена температура, наречена температура на фазов преход;

Топлината на фазовите преходи от втори ред е равна и близка до нула.

Основната разлика между фазовите преходи от първи и втори ред е, че по време на преходи от първи вид, на първо място, се променя енергията на частиците на системата, а в случай на преходи от втори род, подреждането на частици от системните промени.

Преминаването на веществото от твърдо в течно състояние се нарича топенеи се характеризира със своята точка на топене. Преминаването на веществото от течно в парообразно състояние се нарича изпарениеи се характеризира с точката на кипене. За някои вещества с малко молекулно тегло и слабо междумолекулно взаимодействие е възможен директен преход от твърдо състояние към парообразно състояние, заобикаляйки течното състояние. Такъв преход се нарича сублимация.Всички тези процеси могат да протичат в обратна посока: тогава те се наричат замразяване, кондензация, десублимация.

Веществата, които не се разлагат по време на топене и кипене, могат да бъдат, в зависимост от температурата и налягането, във всичките четири агрегатни състояния.

В твърдо състояние

При достатъчно ниски температури почти всички вещества са в твърдо състояние. В това състояние разстоянието между частиците на веществото е сравнимо с размера на самите частици, което осигурява тяхното силно взаимодействие и значителен излишък на тяхната потенциална енергия над кинетичната енергия. твърдоограничени само от незначителни вибрации и завъртания спрямо тяхната позиция и нямат транслационно движение. Това води до вътрешен ред в подреждането на частиците. Следователно твърдите тела се характеризират със собствена форма, механична якост, постоянен обем (те са практически несвиваеми). В зависимост от степента на подреденост на частиците твърдите тела се делят на кристален и аморфен.

Кристалните вещества се характеризират с наличието на ред в подреждането на всички частици. Твърдата фаза на кристалните вещества се състои от частици, които образуват хомогенна структура, характеризираща се със строга повторяемост на една и съща елементарна клетка във всички посоки. Елементарната клетка на кристала характеризира тримерна периодичност в подреждането на частиците, т.е. неговата кристална решетка. Кристалните решетки се класифицират според вида на частиците, които изграждат кристала, и природата на привличащите сили между тях.

Много кристални вещества, в зависимост от условията (температура, налягане), могат да имат различна кристална структура. Това явление се нарича полиморфизъм.Добре известни полиморфни модификации на въглерода: графит, фулерен, диамант, карбин.

Аморфни (безформени) вещества.Това състояние е характерно за полимерите. Дългите молекули лесно се огъват и преплитат с други молекули, което води до нередности в подреждането на частиците.

Разликата между аморфните и кристалните частици:

изотропия - еднаквостта на физичните и химичните свойства на тялото или средата във всички посоки, т.е. независимост на свойствата от посоката;

няма фиксирана точка на топене.

Стъклото, стопеният кварц и много полимери имат аморфна структура. Аморфни веществапо-малко стабилни от кристалните и следователно всяко аморфно тяло може евентуално да премине в енергийно по-стабилно състояние - кристално.

течно състояние

С повишаването на температурата енергията на топлинните вибрации на частиците се увеличава и за всяко вещество има температура, започвайки от която енергията на топлинните вибрации надвишава енергията на връзките. Частиците могат да извършват различни движения, като се изместват една спрямо друга. Те все още остават в контакт, въпреки че правилната геометрична структура на частиците е нарушена - веществото съществува в течно състояние. Поради подвижността на частиците за течно състояниеХарактерни са брауновото движение, дифузията и летливостта на частиците. Важно свойство на течността е вискозитетът, който характеризира интерасоциативните сили, които предотвратяват свободното протичане на течност.

Течностите заемат междинно положение между газообразното и твърдото състояние на материята. По-подредена структура от газ, но по-малко от твърдо тяло.

Парни и газообразни състояния

Паро-газообразното състояние обикновено не се разграничава.

Газ - това е силно разредена хомогенна система, състояща се от отделни молекули, далеч една от друга, които могат да се разглеждат като единична динамична фаза.

пара - това е силно разредена нехомогенна система, която е смес от молекули и нестабилни малки сътрудници, състоящи се от тези молекули.

Молекулярно-кинетичната теория обяснява свойствата на идеалния газ въз основа на следните разпоредби: молекулите извършват непрекъснато произволно движение; обемът на газовите молекули е незначителен в сравнение с междумолекулните разстояния; между газовите молекули няма сили на привличане или отблъскване; средната кинетична енергия на газовите молекули е пропорционална на абсолютната им температура. Поради незначителността на силите на междумолекулно взаимодействие и наличието на голям свободен обем, газовете се характеризират с: висока скорост на топлинно движение и молекулна дифузия, стремеж на молекулите да заемат възможно най-голям обем, както и висока свиваемост .

Изолирана газофазова система се характеризира с четири параметъра: налягане, температура, обем, количество вещество. Връзката между тези параметри се описва от уравнението на състоянието за идеален газ:

R = 8,31 kJ/mol е универсалната газова константа.