Apa negara fisik? State of prakara

Pitakonan babagan apa negara agregat, apa fitur lan sifat sing dimuweni dening padhet, cairan lan gas sing dianggep ing sawetara kursus pelatihan. Ana telung klasik babagan materi, kanthi fitur karakteristik struktur. Pangertiane minangka wayahe penting kanggo mangerteni ilmu bumi, organisme urip, lan aktivitas produksi. Masalah kasebut ditliti ing fisika, kimia, geografi, geologi, kimia fisik lan disiplin ilmiah liyane. Bahan sing ana ing kahanan tartamtu ing salah siji saka telung jinis dhasar bisa diganti kanthi nambah utawa ngurangi suhu lan tekanan. Ayo kita nimbang kemungkinan transisi saka siji negara menyang liyane, kaya sing digawa ing alam, engineering lan saben dinten.

Apa negara agregat?

Tembung saka basa Latin "aggrego" ing terjemahan menyang basa Rusia tegese "gabung". Istilah ilmiah nuduhake kondisi awak, inti sing padha. Anane badan, gas, lan cairan sing padhet ing nilai-nilai suhu tartamtu lan tekanan beda minangka karakteristik kabeh cangkang bumi. Saliyane ing telung dhasar agregat dhasar, ana uga sing kaping papat. Ing suhu dhuwur lan tekanan meksa, gas dadi plasma. Kanggo luwih ngerti apa negara sing agregat, perlu ditrapake partikel paling cilik sing nggawe zat lan badan.

Diagram ing ndhuwur nuduhake: a - gas; B - Cairan; C iku padhet. Ing tokoh kasebut, lingkaran nunjukake unsur struktural saka zat. Iki minangka sebutan konvensional, jebule atom, molekul, ion ora bola padet. Atom kalebu inti sèl positif sing ana ing ngendi elektron sing mènèhi elek gumantung ing kacepetan dhuwur. Kawruh babagan struktur mikroskopik mbantu luwih apik ngerteni beda-beda sing ana ing antarane wujud agregat sing beda.

Representasi babagan mikrokosmos: saka Yunani kuna nganti abad ka-17

Informasi pisanan babagan partikel-partikel kasebut, sing dilebokake ing jagad raya Yunani Kuno. Para pemikir Democritus lan Epicurus ngenalaken konsep kasebut minangka sawijining atom. Wong-wong percaya yen partikel-partikel iki ora bisa dibagi sajrone materi sing beda, duwe ukuran, ukuran tartamtu, bisa gerak lan interaksi karo siji liyane. Atomisme wis dadi sing paling canggih kanggo wektu ajaran Yunani kuno. Nanging pembangunane mandheg ing abad pertengahan. Wiwit saka iku sarjana iki dianiaya dening Inquisition saka Gréja Katulik Roma. Mulane, nganti wektu sing anyar ora ana konsep sing bisa dipahami manawa ana masalah agregat sing ana. Mung sawisé abad XVII, ilmuwan R. Boyle, M. Lomonosov, D. Dalton, A. Lavoisier ngrumusaké posisi teori molekul atom, sing durung entek pinunjul ing jaman saiki.

Atom, molekul, ion - partikel mikroskopis struktur materi

Panemuan signifikan ing pangerten microworld dumadi ing abad kaping 20, nalika mikroskop elektronik diciptakake. Sawise ditemokake panemu sing digawe dening para ilmuwan sadurungé, bisa ditampilake gambar harmonis saka mikrokosmos kasebut. Teori njlentrehake negara lan tingkah-tingkahe partikel cilik sing luwih rumit, kalebu ing bidang fisika kuantum. Kanggo mangerteni ciri-ciri beda agregat saka materi, cukup ngerti jeneng lan ciri partikel struktural utama sing mbentuk bahan-bahan sing beda.

1. Atom iku partikel kimia sing ora bisa dipisahake. Diwatesi ing reaksi kimia, nanging numpes ing nuklir. Logam lan zat-zat liyane saka struktur atom nduweni negara agregat sing padet ing kondisi biasa.
2. Molekul iku partikel sing bakal rusak lan dibentuk ing reaksi kimia. Struktur molekul duweni oksigen, banyu, karbon dioksida, belerang. Kahanan agrégat oksigen, nitrogen, belerang dioksida, karbon, oksigen ing kondisi normal yaiku gas.
3. Ion diklompokake partikel ing ngendi atom lan molekul diowahi nalika elektron ditempelake utawa partikel-partikel sing muatan negatif mikroskopik. Struktur ion duwe akeh uyah, umpamane, masak, wesi lan tembaga sulfat.

Ana zat-zat kang partikel dumunung ing sawijining cara tartamtu ing papan. Urutan rangkep loro atom, ion, molekul disebut kristal kristal. Biasane, kristal kristal ion lan kristal minangka karakteristik kanggo padatan, kisi molekul kanggo cairan lan gas. Diamond dibedakake kanthi dhuwur kekerasan. Kisi kristal atom kasebut kawangun dening atom karbon. Nanging grafit alus uga kasusun saka unsur kimia iki. Mung padha beda ing papan. Sifat agregat biasa saka belerang iku padhet, nanging ing suhu dhuwur, zat dadi cairan lan massa amorf.

Bahan ing negara sing padhet agregat

Gendheng sajrone kondisi normal tetep nduweni volume lan wujud. Contone, wiji wedhi, wiji gula, uyah, watu utawa logam. Yen ngetutake gula, zat kasebut mulai nyawiji, ngowahi dadi cairan coklat sing viscous. Mungkasi dadi panas - maneh kita entuk zat sing padhet. Mulane, salah sijine kondisi utama kanggo transisi awak padet menyang cairan yaiku pemanasan utawa peningkatan energi internal partikel saka materi. Kahanan sing ngalangi uyah sing digunakake kanggo pangan bisa uga diganti. Nanging kanggo nyawiji uyah, sampeyan butuh suhu luwih dhuwur tinimbang kanthi dadi panas. Kasunyatan punika gula digawe saka molekul, lan uyah meja digawe saka ion daya, sing luwih disenengi siji liyane. Solids ing bentuk cair ora tetep wujud, amarga kristal cangkem wis mateni.

Ing negara agregat cair garam nalika leleh diterangake kanthi ngilangake ikatan antarane ion ing kristal. Partikel sing diisi sing bisa nggawa biaya listrik bakal diluncurake. Cairan saka salts nglakoni listrik, iku konduktor. Ing industri kimia, industri metalurgi lan rékayasa, barang-barang padhet diowahi dadi zat cair kanggo njupuk senyawa anyar saka wong-wong mau utawa menehi wangun sing beda. Paduan logam sing akeh digunakake. Ana sawetara cara kanggo njupuk wong-wong mau, digandhengake karo owah-owahan ing negara agregat bahan baku padat.

Cairan iku minangka salah sawijining wujud agregat dhasar

Yen sampeyan nggolehake 50 ml banyu menyang botol kaca bunder, sampeyan bisa ndeleng yen zat kasebut langsung njupuk formulir ing wadhah kimia. Nanging nalika ngeculake banyu metu saka botol, cairan kasebut langsung nyebar liwat permukaan meja. Volume banyu bakal tetep padha - 50 ml, lan wangune bakal berubah. Ciri-ciri kasebut minangka ciri cuwèran wujud saka prakara. Cairan akeh bahan organik: alkohol, minyak nabati, asam.

Susu minangka emulsi, yaiku, cairan kang dumadi saka titisan lemak. Fosil cair sing migunani yaiku lenga. Diwenehi saka sumur kanthi bantuan rig pengeboran ing darat lan ing samodra. Banyu laut uga minangka bahan mentah kanggo industri. Bentenipun saka banyu segara kali lan tlaga kasebut yaiku isi zat terlarang, utamané uyah. Nalika penguapan saka permukaan reservoir, mung molekul H ₂ O lumebu ing negara uap, zat-zat sing bubar tetep. Cara iki didhasarake cara-cara nggolek bahan sing migunani saka banyu segara lan cara ngresiki.

Nalika uyah rampung dibusak, banyu sulingan dijupuk. Iku bisul ing suhu 100 ° C, membeku ing 0 ° C. Brine godhok lan dadi es ing suhu liyane. Contone, banyu ing Samudra Arktik membeku ing suhu permukaan 2 ° C.

Kahanan agrégat merkuri ing kahanan normal yaiku cairan. Logam perak abu-abu iki biasane diisi karo thermometer medis. Nalika dipanasake, kolom merkuri mundhak ing skala, zat kasebut ditambahake. Kenapa thermometers jalanan nggunakake alkohol, dicet nganggo cat abang, lan ora merkuri? Iki diterangake kanthi sifat logam cair. Ing 30 derajat Frost, kondisi agregat saka Mercury owah-owahan, zat dadi ngalangi.

Yen thermometer medhot lan mercury dibuang, banjur ngoleksi bal silvery mbebayani. Mbebayani kanggo nyedhot uap merkuri, zat iki banget beracun. Anak-anak ing kasus kasebut kudu ngupaya bantuan saka wong tuwa lan wong diwasa.

Gaseous state

Gas ora bisa njaga volume utawa wujud. Isi tutup ing ndhuwur karo oksigen (rumus kimia yaiku O ₂₎ . Sanalika kita mbukak botol kasebut, molekul-molekul zat bakal mulai nyampur karo udara ing kamar. Iki amarga gerakan Brownian. Sarjana Yunani Kuno, Democritus percaya yèn partikel-partikel jroning gerakan tetep. Ing badan sing padhet, ing kahanan biasa, atom, molekul, ion ora duwe kesempatan ninggalake kisi kristal, kanggo mbebasake saka ikatan karo partikel liyane. Iki mung bisa ditindakake yen akeh energi sing disedhiyakake saka njaba.

Ing cairan, jarak antara partikel rada luwih gedhe tinimbang ing padhet, kudu kurang energi kanggo ngilangi ikatan intermolekul. Contone, negara kanthi agregat cair saka oksigen mung diamati yen suhu gas mudhun nganti -183 ° C. Ing -223 ° C, O ₂ molekul mbentuk sawijining padhet. Minangka suhu mundhak ing ndhuwur angka kasebut, oksigen diowahi dadi gas. Punika ing wangun iki sing ana ing kahanan biasa. Ing tetanduran industri, ana fasilitas khusus kanggo pamisahan hawa saka atmosfer lan bisa ngasilake nitrogen lan oksigen. Kapisan, hawa wis adhem lan diencerake, banjur suhu tambah tambah. Nitrogen lan oksigen diowahi dadi gas ing kahanan sing beda.

Atmosfir bumi mengandung 21% oksigen lan 78% nitrogen. Ing wangun cair, zat kasebut ora kedadeyan ing cangkang gas bumi. Oksigen cair nduweni werna biru cahya, kabeh diisi karo silinder tekanan tinggi sing digunakake ing institusi medis. Ing industri lan konstruksi, gas sing cair perlu kanggo akeh proses. Oksigen dibutuhake kanggo welding gas lan pemotongan logam, ing kimia kanggo reaksi oksidasi zat anorganik lan organik. Yen sampeyan mbukak tutup silinder oksigen, tekanan mudhun, cairan dadi gas.

Propana, cairan, methane, lan butane sing ditemtokake luwih akeh nggolek aplikasi teknik, transportasi, industri lan rumah tangga. Bahan kasebut ditampa saka gas alam utawa dening pisah saka lenga mentah. Campuran cair lan gas arupa peran penting ing babagan ekonomi negara. Nanging cadangan minyak lan gas alam wis kurang. Miturut para ilmuwan, materi mentahan iki bakal tahan 100-120 taun. Sumber energi alternatif yaiku aliran udara (angin). Digunakna kanggo operasi pembangkit listrik sing cepet mili, nyabrang ing pinggir sagara lan samodra.

Oksigen, kaya gas liyane, bisa dadi ing negara sing kapindho, sing nuduhake plasma. Transisi sing ora normal saka padatan karo negara gas minangka ciri khas yodium kristal. A inti saka werna ungu peteng ngalami sublimation - dadi gas, maring negara cairan.

Kepiye transisi saka wangun siji menyang liyane sing digawa metu?

Owah-owahan ing zat kimia sing ora sacara sakabèhané ora ana hubungané karo transformasi kimia, iki minangka fénoména fisik. Nalika suhu mundhak, akeh barang padhet nyawiji, diowahi dadi cairan. Tambah luwih cepet ing suhu bisa nyebabake penguapan, yaiku, kanggo gas sing diasilake saka gas kasebut. Ing alam lan ekonomi transisi kasebut minangka karakteristik kanggo salah sawijining zat utama ing Bumi. Es, cair, lan uap yaiku banyu ing njaba kahanan njaba. Senyawa punika sami, rumusipun inggih punika H ₂ O. Ing suhu 0 ° C lan ing sangajengipun nilai punika, toya dados kristal. Nalika suhu mundhak, kristal-kristal sing muncul bakal rusak - es cair, banyu cair maneh dijupuk. Nalika dipanaske, uap banyu dibentuk. Penguapan - transformasi banyu menyang gas - dadi malah ing suhu kurang. Contone, pudding beku alon-alon ilang, amarga banyu nguap. Malah ing mangsa mbeku, bathine udan garing, nanging proses iki luwih suwe tinimbang ing dina panas.

Kabeh iki transisi banyu saka siji negara menyang liyane sing penting banget kanggo alam bumi. Fenomena atmosfer, iklim lan cuaca dikaitkan karo penguapan banyu saka permukaan Samudra Donya, transfer kelembapan berupa awan lan kabut di darat, udan (hujan, salju, hujan es). Fenomena iki mbentuk basis siklus banyu ing alam donya.

Carane agregat nyatakake saka sulfur owah-owahan?

Ing kahanan normal, belerang minangka kristal mengkilat sing cetha utawa bubuk kuning cahya, kayata zat padhet. Kahanan agrégat sulfur owah dadi panas. Kaping pisanan, nalika suhu diunggah menyang 190 ° C, zat kuning cair, ngowahi menyang cairan mobile.

Yen sampeyan cepet nyemprotake belerang menyang banyu adhem, sampeyan bakal diwenehi massa amorf sing coklat. Kanthi pemanasan luwih akeh saka lelebon sulfur, dadi luwih kenthel, luwih peteng. Ing suhu luwih saka 300 ° C, negara bagian saka sulfur diganti maneh, zat kasebut nemokake sifat adi, dadi seluler. Iki arupa transisi amarga kemampuan atom-atom saka elemen kanggo mbentuk rentetan tlutuh sing beda.

Kenapa bahan kimia bisa dadi beda fisik?

Sifat agregat belerang - zat sing prasaja - ngalangi ing kahanan normal. Sulfur dioksida yaiku gas, asam sulfat minangka cairan berminyak luwih abot tinimbang banyu. Sacoro kontras karo asam hidroklorida lan asam nitrat, ora molah malih, molekul ora nguap saka permukaane. Apa jenis agregat sing duwe belerang plastik, sing diduweni dening memanaskan kristal?

Ing wangun amorf, zat kasebut nduweni struktur cairan, kanthi fluidity tipis. Nanging belerang plastik bebarengan nahan wujude (minangka zat padhet). Ana kristal cair kanthi pirang-pirang sifat karakteristik barang padhet. Mangkono, kahanan materi miturut kondisi sing beda-beda gumantung marang alam, temperatur, tekanan lan kondisi eksternal liyane.

Apa ciri struktur padatan?

Prabédan sing ana ing antarane dhasar agregat dhasar saka prakara dijelasake dening interaksi antarane atom, ion lan molekul. Contone, ngapa negara agregat sing padhet saka sawijining zat sing mimpin kanggo kemampuan badan kanggo nahan volume lan wujud? Ing kisi kristal saka logam utawa uyah, partikel struktural bakal narik kawigaten. Ing logam, ion sing diisi positif berinteraksi karo "gas elektron" sing disebut - sawijining klompok elektron bebas ing sawijining potongan logam. Kristal saka uyah sing muncul amarga daya tarik ora kaya partikel sing diisi daya - ion. Jarak antarane unit struktural ndhuwur barang padhet luwih cilik tinimbang dimensi partikel kasebut. Ing kasus iki, atraksi elektrostatis tumindak, menehi kekuatan, lan pitenah ora cukup kuwat.

Kanggo nyirnakake bahan agregat sing padat, siji kudu gawe. Logam, uyah, kristal atom lebur ing temperatur dhuwur banget. Contone, wesi dadi cairan ing suhu ndhuwur 1538 ° C. Refractory yaiku tungsten, saka filamen sing digawe kanggo bolam listrik. Ana paduan sing dadi cairan ing suhu luwih saka 3000 ° C. Akeh bebatuan lan mineral ing Bumi ana ing negara sing padhet. Diwenehi materi mentahan kanthi teknologi ing tambang lan tambang.

malah luh ion siji saka kristal perlu expend gedhe Jumlah saka energi. Nanging iku cukup kanggo dissolve uyah ing banyu menyang pola Crystal wis bejat munggah! kedadean iki amarga sifat sange banyu minangka solvent polar. H ₂ O molekul nanggepi karo ion uyah, ngancurake jaminan antarane wong-wong mau. Mangkono, pembubaran - ora nyawiji prasaja saka bahan kimia beda, lan interaksi fisik-kimia antarane wong-wong mau.

Carane sesambungan karo molekul saka cairan?

Water bisa dadi Cairan, ngalangi lan gas (uap). Iki negara kanthi jumlah ongko utama ing kahanan normal. Molekul banyu kasusun saka siji atom oksigen, kang magepokan karo rong atom hidrogen. polarisasi ana ikatan kimia ing molekul, katon atom oksigen daya negatif sing reged. Hidrogen dadi kutub positif ing molekul, iku wis kepincut dening atom oksigen saka molekul liyane. Iki interaksi lemah wis disebut "jaminan hidrogen".

negara kanthi jumlah ongko Liquid ditondoi dening jarak antarane partikel struktural ukuran iso dibandhingke. atraksi ana, nanging ora kuwat, supaya banyu ora nyegah wangun. Panguapan dumadi amarga saka karusakan saka ikatan, kang ing lumahing banyu malah ing suhu kamar.

Ana interaksi intermolecular ing gas?

sawetara paramèter negara Bergas saka prakara bentenaken saka ngalangi lan Cairan. Antarane partikel struktural gas, ana kesenjangan gedhe, adoh ngluwihi ukuran molekul. Ing kasus iki, pasukan saka atraksi ora bisa. Ing negara Bergas saka karakteristik pengumpulan saka bahan kimia wonten ing komposisi saka udhara: nitrogen, oksigen, karbon dioksida. Ing ngisor tokoh kotak pisanan kapenuhan gas, Cairan kapindho, lan katelu - a zat padhet.

Akeh cairan sing molah malih, suwek saka lumahing lan pindhah menyang inti molekul air. Contone, yen bolongan kanggo mbukak gendul karo asam klorida kanggo nggawa katun wool direndhem ing amonia Cairan, sing katon kumelun putih. Langsung ing udhara nimbulaké reaksi kimia antarane asam klorida lan amonia, amonium klorida iki dijupuk. Ing kang negara pengumpulan apik iki? Sawijining partikel mbentuk kumelun putih, sing kristal uyah ngalangi cilik. Iki pengalaman kudu digawa metu ing hood, iku beracun.

kesimpulan

gas negara fisik dipunsinaoni déning akeh Fisikawan pinunjul lan kimiawan: Nomer Avogadro kang, Boyle, Gay-Lussac, Clapeyron, Mendeleyev, Le Chatelier. Ilmuwan ngrumusaken hukum sing nerangake prilaku bahan kimia Bergas ing reaksi kimia, minangka kahanan owah-owahan. hukum mbukak ora mung tindak menyang sekolah lan universitas ing buku-buku fisika lan kimia. Akeh produksi kimia adhedhasar kawruh saka prilaku lan sifat dat ing negara kanthi jumlah ongko beda.