10: Рідини та тверді речовини

Last updated

Oct 25, 2022
Save as PDF
- 9.E: Термохімія (вправи)
- 10.0: Прелюдія до рідин і твердих речовин

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Template:MapOpenSTAXAtomsFirst

Великі відстані між атомами і молекулами в газоподібній фазі та відповідна відсутність будь-яких значних взаємодій між ними дозволяють отримати прості описи багатьох фізичних властивостей, однакових для всіх газів, незалежно від їх хімічної ідентичності. Як описано в останньому модулі глави про гази, ця ситуація змінюється при високих тисках і низьких температурах - умовах, які дозволяють атомам і молекулам взаємодіяти набагато більшою мірою. У рідкому і твердому станах ці взаємодії мають значну міцність і відіграють важливу роль у визначенні ряду фізичних властивостей, які залежать від хімічної ідентичності речовини. У цьому розділі буде розглянуто характер цих взаємодій та їх вплив на різні фізичні властивості рідкої та твердої фаз.

10.0: Прелюдія до рідин і твердих речовин
У рідкому і твердому станах ці взаємодії мають значну міцність і відіграють важливу роль у визначенні ряду фізичних властивостей, які залежать від хімічної ідентичності речовини. У цьому розділі буде розглянуто характер цих взаємодій та їх вплив на різні фізичні властивості рідкої та твердої фаз.
10.1: Міжмолекулярні сили
Фізичні властивості конденсованого середовища (рідин і твердих речовин) можна пояснити з точки зору кінетичної молекулярної теорії. У рідині міжмолекулярні сили притягання утримують молекули в контакті, хоча вони все ще мають достатню кінетичну енергію, щоб рухатися повз один одного. Міжмолекулярні сили притягання, в сукупності іменовані силами ван дер Ваальса, відповідають за поведінку рідин і твердих тіл і мають електростатичну природу.
10.2: Властивості рідин
Міжмолекулярні сили між молекулами в рідкому стані змінюються залежно від їх хімічної ідентичності і призводять до відповідних варіацій різних фізичних властивостей. Сили зчеплення між подібними молекулами відповідають за в'язкість рідини (опір потоку) і поверхневий натяг. Адгезійні сили між молекулами рідини та різними молекулами, що складають поверхню, що контактує з рідиною, відповідають за змочування поверхні та підйом капілярів.
10.3: Фазові переходи
Фазові переходи - це процеси, які перетворюють речовину з одного фізичного стану в інше. Між трьома фазами речовини існує шість фазових переходів. Плавлення, випаровування та сублімація - це все ендотермічні процеси, що вимагають введення тепла для подолання міжмолекулярних атракціонів. Реципрокні переходи заморожування, конденсації та осадження - це екзотермічні процеси, що включають тепло, оскільки міжмолекулярні сили привабливості встановлюються або посилюються.
10.4: Фазові діаграми
Умови температури та тиску, при яких речовина існує у твердому, рідкому та газоподібному станах, узагальнені на фазовій діаграмі для цієї речовини. Фазові діаграми являють собою об'єднані графіки трьох кривих рівноваги тиску і температури: тверда рідина, рідина-газ і твердий газ. Ці криві представляють співвідношення між температурами фазового переходу і тиском. Перетин всіх трьох кривих являє собою потрійну точку речовини, в якій співіснують всі три фази.
10.5: Твердий стан речовини
Деякі речовини утворюють кристалічні тверді речовини, що складаються з частинок в дуже організованій структурі; інші утворюють аморфні (некристалічні) тверді речовини з внутрішньою структурою, яка не впорядкована. Основними типами кристалічних твердих речовин є іонні тверді речовини, металеві тверді речовини, тверді речовини ковалентної мережі та молекулярні тверді речовини. Властивості різних видів кристалічних твердих речовин обумовлені типами частинок, з яких вони складаються, розташуванням частинок та сильними сторонами атракціонів
10.6: Решіткові структури в кристалічних твердих тілах
Структури кристалічних металів і простих іонних сполук можна описати з точки зору упаковки сфер. Атоми металів можуть упаковуватися в гексагональні тісно упаковані структури, кубічні щільно упаковані структури, структури, орієнтовані на тіло, і прості кубічні структури. Аніони в простих іонних структурах зазвичай приймають одну з цих структур, а катіони займають простору, що залишаються між аніонами.
10.E: Рідини та тверді речовини (вправи)
Це домашні вправи для супроводу TextMap, створеного для «Хімії» OpenStax.

Автори та атрибуція

Template:ContribOpenStax