Солидс: својства, структура, густина и примери

Солид позива такве супстанце које су у стању да формира тело и имају запремину. Течности и гасова, они одликују облика. Чврсти делови задржавају облик тела с обзиром на то да њихови честице нису у могућности да се слободно крећу. Они се разликују у њиховом густине, растегљивости, електричну проводљивост и боја. Они имају и друге особине. На пример, већина ових супстанци се топе током загревања, стицање течног агрегатном стању. Неки од њих кад се загрева непосредно гасификација (сублимирани). Али има и оних који разбити у другим супстанцама.

Врсте солидс

Све талог су подељени у две групе.

1. Аморфне, у којима су појединачни честице насумично распоређени. Другим речима, они немају јасну (конкретно) структура. Ове чврсте могу отопљена у одређеном прописаном температурном интервалу. Најчешћи од њих су стакла и смоле.
2. Цристал, што заузврат су подељени у 4 типа: атомске, молекулске, јонске, металик. Честице се налазе само на одређеном обрасцу, односно у кристалну решетку. Њена геометрија у различитим супстанцама може значајно варирати.

Кристални талог предност над аморфна у њиховим бројевима.

Врсте кристалних чврстих супстанци

У практично све чврсте супстанце имају кристалну структуру. Они се разликују у њиховој структури. У кристалној решетки чворови садрже различите честице и хемикалије. То је у складу са њима, а они су њихова имена. Сваки тип има специфична својства за то:

• Атомска кристалну решетку чврсте честице везани ковалентне везе. Одликује се својом снагом. Због тога, ове супстанце имају високу тачку топљења и ври. Овај тип укључује кварц и дијамант.
• У кристалној решетки молекулске везе између честица одликује слабост. Супстанце овог типа одликују једноставност топљења и кључања. Оне се одликују нестабилностима, због чега имају одређену мирис. Ове чврсте су лед, шећер. Кретање молекула у суве материје овог типа одликују својом активношћу.
• Јонска кристална решетка у чворовима наизменично одговарајуће честице наелектрисане позитивно и негативно. Они су одржали електростатичким атракције. Овај тип решетки постоји у алкалија, соли, основне оксида. Многи супстанце овог типа су лако растворљиве у води. Због прилично јака веза између јона су отпоран. Скоро сви они су без мириса, јер се одликују не-нестабилности. Супстанце са јонске решетке спречен да спроведе струју, као у свом саставу нема слободних електрона. Типичан пример чврстог јона - соли. Таква кристална решетка даје то крт. То је због чињенице да ни једна од њених смене могу да изазову јонске антипатичан снаге.
• Метални кристална решетка само хемијски јони су присутни у чворовима, позитивно наелектрисаних. Између њих постоје слободни електрони кроз које пролази одличну топлотну и електричну енергију. Зато је било метали другачија функција, као што је проводљивост.

Општа концепти добар

Материје и супстанце - то је практично иста ствар. Ови термини из једног од 4 агрегатна стања. Солидс имају стабилан облик и карактер топлотног кретања атома. Овај други праве мале осцилације у близини положаја равнотеже. Грана науке која се бави проучавањем састава и унутрашње структуре, називају солид-стате физике. Постоје и други важни области знања који су укључени у такве супстанце. Промена облика спољних утицаја и кретања назива механике деформабилних тела.

Због различитих својстава чврстих, коришћени су у разним техничким уређајима створио човека. Најчешће основа њиховог коришћења су особине попут тврдоће, волумен, маса, еластичности, пластичност, ломљења. Модерна наука може да се користи и друге особине чврсте материје које се могу открити само у лабораторији.

Шта је кристално

Кристали - чврсто тело стављен у одређеним редом честица. Сваки хемијски има своју структуру. Њени атоми формирају тродимензионално периодичну слагање зове решетке. Чврсте супстанце имају другачију структуру симетрију. Солид стате кристални се сматра стабилном, јер има минималну количину потенцијалне енергије.

Огромна већина чврстих материјала (природним) се састоји од великог броја случајно оријентисаних зрнца (кристалита). Такве супстанце се називају полицристаллине. Ово укључује техничке легура и метала, као и доста камења. Моноцристаллине назива природне или синтетичке монокристале.

У већини таквих чврстих тела се формирају из стања течне фазе, достављен растопа или раствора. Понекад, они су изведени из гасовитом стању. Овај процес се назива кристализација. Захваљујући научном и техничком прогресу поступка култивације (синтеза) различитих супстанци произведене у индустријским размерама. Већина кристала има природни облик редовног полиедар. Њихове величине варирају. На пример, природни кварцни (горски кристал) може тежити и до неколико стотина килограма, и дијаманата - до неколико грама.

У аморфних чврстих, атоми су у сталном осцилације око насумично налазе поена. Они чувати неки ред кратког домета, али нема дугог домета. То је због чињенице да су њихови молекули постављен на растојању која се може упоредити са њиховом величином. Најчешћи у нашем животном пример за ово је чврста стакласти држава. Аморфни материјали се често сматрају као течност са бесконачно великим вискозности. Време кристализације је понекад толико велики да се не приказује.

Да наведене особине ових супстанци их јединственим. Аморфне материје се сматрају нестабилна, јер током времена може ићи у кристалном стању.

Молецулес, атома, од којих садржи чврсту препун велике густине. Практично задрже своју релативну позицију у односу на остале честице и држе заједно интермолекулску интеракцију. Размак између молекула чврсти остатак у различитим правцима назива параметра кристалне решетке. Структура супстанце и њеног симетрије дефинишу мноштво особина попут електрона банд, цепање и оптике. Када је изложена чврсте довољно велике снаге, ови квалитети могу бити мање или више повређено. Када се овај солид подлозан резидуални деформација.

Атоми чврстих тела осцилују, који је због поседовања топлотне енергије. С обзиром да су занемарљиви, они се могу посматрати само у лабораторијским условима. Молекуларна структура чврстих увелико утичу своја својства.

Студија чврстих материја

Својства ових материјала, њихов квалитет и честица кретање проучавали различите одељке за физику чврстог стања.

За студије користи: радио спектроскопије, структурна анализа, коришћењем Кс-зраке и друге методе. Дакле, проучи механичке, физичке и термичке карактеристике чврсте материје. Тврдоћа, отпорност стрес, затезна чврстоћа, фаза трансформације студира материјала. То у великој мери поклапа са физике материје. Постоји још једна важна модерна наука. Да би се испитао постојеће и синтезу нових супстанци одржана Хемија чврстог стања.

Карактеристике материје

Цхарацтер мотион спољни електрон чврсти атома одређује многе од својих особина, на пример, електрично. Постоји 5 класа таквих тела. Они су постављени у зависности од типа атома:

• Јонски, основна карактеристика која је сила електростатичког атракције. Његове карактеристике: рефлексије и апсорпције светлости у инфрацрвеном региону. На ниској температури, је јонска веза карактерише ниска електричну проводљивост. Пример таквог материјала је натријумова со хлороводоничне киселине (НаЦл).
• Цовалент спроводи на уштрб електронског пара, која припада оба атома. Такав линк је подељено на: сингле (сингле), двокреветне и трокреветне. Ова имена указују на присуство електрон парова (1, 2, 3). Двокреветне и трокреветне везе се називају умно. Постоји још једна подела групе. Дакле, у зависности од дистрибуције изоловане поларног и неполарног везом густине електрона. Први се формира различите атоме, а друга - једнаки. Такво солид стате материје, чији примери су - дијамант (Ц) и силицијума (Си), одликује се густином. Већина чврстих кристали су само нека ковалентна веза.
• Метал формирана комбиновањем валенце електрона атома. Као резултат, постоји укупно електрона облак који је расељено под утицајем електричног напона. Метал веза се формира када дуго атоми везивни. Да су у стању да донира електроне. Многи метали, комплексна једињења ове везе се формира чврсту стање материје. Примери: натријум, баријум, алуминијум, бакар, злато. Неметалних једињења су следећи: АлЦр _{2, Ца 2} Цу, Цу ₅ Зн _8. Супстанце са металном лепљење (метале) су разноврсни по физичким својствима. Они могу бити течност (ХГ), мека (За К), веома тешко (В НБ).
• Молецулар произлазе из кристала који се формирају посебне молекула материје. Одликује се празнина између молекула са густином зеро електронске. Форце повезују атома у ових кристала су значајан. У исто молекула они привлаче једни другима само слабе међумолекуларне атракције. Зато су везе између њих лако уништили топлоте. Везе између атома колапс много теже. Молецулар бонд је подељена на оријентацију, дисперзију и индукције. Пример таквог чврстог супстанце је метан.
• Водоник, која настаје између позитивно поларизоване атома или молекула њихових и негативно поларизована најмањи честице молекула или у другим деловима. Ови односи се могу приписати лед.

својства материје

Оно што ми данас знамо? Научници су дуго проучавао својства чврстих државних материја. Када је изложена температурама и то мења. Транзиција телесне течности зове се топи. Трансформација чврстог у гасно стање се зове сублимација. Са смањењем температуре јавља Солид кристализацију. Неке супстанце под утицајем хладноће преноси на аморфне фазе. Овај процес се назива Витрификација научника.

У фазних прелаза мења унутрашњу структуру чврстих материја. Највећа наручивање стекне температура се спушта. На атмосферском притиску и температури Т> 0 К свака супстанца постоји у природи, очврсне. Само хелијум, чија кристализација је потребно притиску 24 атм, је изузетак од овог правила.

Солид стате му даје различите физичке особине. Они описују специфично понашање тела под утицајем појединих области и снага. Ове особине су подељени у групе. 3 Издвојити начин експозиције одговара три врсте енергије (механичке, термичке, електромагнетну). Сходно постоје три групе физичких особина чврсте супстанце:

• Механичке особине које се односе на стрес и деформације тела. Према овим критеријумима, талог се деле на еластичном, реолошким, снаге и технологије. Остатак је тело задржава свој облик, али може да се промени од стране спољне силе. У том случају може бити од пластичног деформисања (почетна преглед не враћа), еластичне (повратак у првобитни облик) или деструктивно (када одређена праг распада / бреак). Размотрити ови напори описују еластичне модули. Солид опире не само компресију, истезање, али и помера, увијање и савијање. крута снагу телу да се одупре позив његове имовине уништене.
• Термална манифестују под утицајем термалних области. Један од најважнијих особине - топљења, на којој тело претвара у течно стање. Уочено је у кристалне чврсте материје. Аморпхоус тела поседују Латентна топлота топљења, као њихов прелаз на течно стање када се постепено повећавана температура. Након достизања одређене топлоте аморфна тело губи еластичност и постаје пластичност. Ово стање значи остварење њиховог температуру стакленог прелаза. Када грејање дође до крутог тела деформацију. Осим тога, често се шири. Квантитативно, ово стање се карактерише одређени фактор. телесна температура утиче на механичке особине као што су преносивост, пластичност, чврстину и снагу.
• Електромагнетна повезана са излагањем чврстих микрочестице токове и електромагнетних таласа високе крутости. Они укључују условну и радијативни својства.

бенд структура

Чврсте материје су класификовани и тзв бенд структура. Дакле, међу њима се издвајају:

• Цондуцторс, назначен тиме, што се проводљивост и валенце бандс преклапају. Тако су електрони може да се креће између њих, доноси најмањи енергију. За проводнике су сви метали. Када се електрична струја формиран таквом разликом потенцијала тела (због слободног кретања електрона између тачака са најнижим и високим потенцијалом).
• ДИЕЛЕЦТРИЦС, које области не преклапају. Интервал између њих је већа од 4 ЕВ. Да спроведе електроне из Валенце захтевају велику енергију провођења бенд. Захваљујући овим особинама ДИЕЛЕЦТРИЦС практично непроводан.
• Полупроводници, карактерише одсуству проводљивости и валентних бендова. Интервал између њих је мање од 4 ЕВ. За пренос електрона са валенцији на проводни бенда захтева мање енергије него диелектрика. Пуре (нелегираних и пробабилистичких) полупроводници слабо струја пролази.

Молецулар кретање у солидс проузроковати да њихови електромагнетске особине.

ostala својства

Солидс су подељени и њихове магнетне особине. Постоје три групе:

• Диамагнетичну особине које зависе мало од температуре или агрегатно стање.
• Парамагнетиц, резултира из оријентације проводљивости електрона и магнетских момената атома. Према Цурие њихове осетљивости опада како температуре. Тако, на 300 К је 10 ^-5.
• Магнетни тело са уређена структура која дугог домета редослед атома. У чворова решетке су периодично распоређени честице магнетских момената. Ове материје и супстанце често користи у различитим областима људског деловања.

Најтежи супстанца у природи

Шта су они? Чврсти густина великој мери одредити њихову тврдоћу. У последњих неколико година, научници су открили неколико материјала који тврде да су "најтрајнију тело." Најчвршћи - то фуллерите (Цристал молекули са фулерена), односно око 1,5 пута јаче него дијамант. Нажалост, тренутно је доступан само у врло малим количинама.

До данас, најтеже супстанца, која се касније може да се користи у индустрији - лонсдалите (хексагоналан дијамант). Он је 58% теже него дијамант. Лонсдалите - аллотропиц модификација угљеника. Његова кристална решетка је веома сличан дијаманта. Лонсдалеите ћелија садржи 4 атома, али дијамант - 8. Од најчешће коришћених кристала је данас најтеже дијамант.