Solidoj: ecoj, strukturo, denseco kaj ekzemploj

Solida alvoko tiaj substancoj kiuj kapablas formi la korpo kaj havas volumon. De likvaj kaj gasoj, ili distingas por lia formo. La solidaj reteni la formon de la korpo pro la fakto ke ilia partikloj ne povas movi libere. Ili diferencas en siaj denseco, ductilidad, conductividad elektra kaj koloro. Ili ankaŭ havas aliajn trajtojn. Ekzemple, la plimulto de ĉi tiuj substancoj estas fandiĝis dum hejtado, akirante la likva agregaĵo stato. Kelkaj el ili kiam hejtas tuj gasified (sublimigis). Sed estas ankaŭ tiuj, kiuj rompi en aliajn substancojn.

Tipoj de solidoj

Ĉiuj solidoj estas dividitaj en du grupojn.

1. Amorfa, en kiu la individuaj eroj estas aranĝita hazarde. Alivorte, ili ne havas klaran (specifa) strukturo. Tiuj solidoj povas esti degelinta en certa preskribita temperaturo intervalo. La plej komunaj de ĉi tiuj inkluzivas vitro kaj rezino.
2. Kristalo, kiu siavice estas subdividitaj en 4 tipoj: atoma, molekula, jona, metala. La partikloj troviĝas nur en specifa modelo, nome en la kristalo krado. Lia geometrio en diversaj substancoj povas varii grande.

Kristalaj solidoj venkos super amorfa en siaj nombroj.

Tipoj de kristalaj solidoj

En preskaŭ ĉiuj solidaj substancoj havas kristalan strukturon. Ili diferencas en siaj strukturo. En ĝia kristala krado nodoj enhavas diversajn erojn kaj kemiaĵoj. Estas laŭ ili, kaj ili ricevis siajn nomojn. Ĉiu tipo havas specifajn proprietojn por ĝi:

• La atoma kristalo krado solidaj eroj ligitaj per ligo covalente. Ĝi distingas por lia forto. Pro tio, tiaj substancoj havas altan frostopunkto kaj bolado. Tiu tipo inkludas kvarco kaj diamanto.
• En la kristalo krado de la molekula ligo inter la partikloj estas karakterizita de lia malforto. Substancoj de ĉi tiu tipo estas karakterizitaj de facileco de fandado kaj bolado. Ili karakterizas por fluktuado, pro kio havis certan odoron. Ĉi tiuj solidaj glacio, sukero. Moviĝo de molekuloj en solidoj de ĉi tiu tipo karakterizas por lia agado.
• La jona kristalo krado en la nodoj alterni respektivaj partikloj ŝargita pozitive kaj negative. Ili estas subtenitaj de elektrostatika altiro. Tiu krado tipo ekzistas en álcalis, saloj, bazaj oksidoj. Multaj substancoj de ĉi tiu tipo estas facile solvebla en akvo. Pro tre fortan interligon inter la jonoj estas obstinaj. Preskaŭ ĉiuj ili estas sen odoro, ĉar ili karakterizas por ne-volatilidad. Substancoj kun jona krado nekapabla konduki elektran kurenton, kiel en lia komponado ne liberaj elektronoj. Tipa ekzemplo de la solida jono - salo. Tia kristalo krado donas lin fragila. Ĉi tio estas pro la fakto ke iu ajn el lia movo povas kaŭzi jono fortojn de repulsión.
• La metala kristalo krado nur kemiaĵoj jonoj ĉeestas en la nodoj, pozitive ŝargita. Inter ili estas liberaj elektronoj tra kiu pasas bonegan termika kaj elektra energio. Tial ajna metaloj malsama trajto kiel ekzemple konduktiveco.

Ĝeneralaj konceptoj de solida

Solidoj kaj substancoj - estas preskaŭ la sama afero. Ĉi tiuj kondiĉoj nomata unu el la 4 statoj de agregación. Solidoj havas stabilan formon kaj karakteron de la termika moviĝo de atomoj. Tiu lasta faras malgrandaj osciladoj proksime de la ekvilibro poziciojn. Branĉo de scienco pritraktas la studon de komponado kaj interna strukturo, nomata kiel solidsubstanca fiziko. Estas aliaj gravaj areoj de scio implikita en tiaj substancoj. Ŝanĝi la formon de eksteraj influoj kaj movado nomita mekaniko de deformables korpoj.

Pro la malsamaj ecoj de solidoj, ili estas uzataj en diversaj teknikaj mekanismoj kreitaj de la homo. Plej ofte la bazo de ilia uzo estis ecoj kiel ekzemple malmoleco, volumeno, maso, elasteco, plasticidad, fragila karaktero. Moderna scienco povas esti uzata kaj aliaj kvalitoj de solidoj kiuj povas detekti nur en la laboratorio.

Kio estas kristalo

Kristaloj - solida korpo metita en certa ordo partikloj. Ĉiu kemia havas propran strukturon. Pli atomoj formas tri-dimensie perioda staka vido nomita krado. Solida substancoj havas malsaman strukturon simetrio. Solida kristala stato estas konsiderata stabila, ĉar ĝi havas minimuman kvanton de energio potencial.

La granda plimulto de solidaj materialoj (naturaj) konsistas el granda nombro da hazarde orientis individua aknoj (crystallites). Tiaj substancoj nomiĝas polikristalaj. Tiuj inkludas teknikajn alojoj kaj metaloj, kaj ankaŭ multajn rokojn. Monocristalino nomitaj naturaj aŭ sintezaj sola kristaloj.

En plej tiaj solidaj korpoj formiĝas el la stato de likva fazo, submetita al fandi aŭ solvo. Kelkfoje, ili estas derivitaj de stato gaseoso. Tiu procezo estas nomita kristaliĝo. Danke al scienca kaj teknika progreso de la plantado procedo (sintezo) de diversaj substancoj produktitaj industria skalo. La plej multaj el la kristaloj havas naturan formon de regula pluredro. Iliaj grandecoj varias vaste. Ekzemple, natura kvarco (roko kristalo) povas pezi ĝis centoj da kilogramoj, kaj diamantoj - ĝis pluraj gramojn.

En amorfaj solidoj, la atomoj estas en konstanta oscilado ĉirkaŭ hazarde lokita punktoj. Ili stokas iun mallonga atingo ordon, sed neniu longa atingo. Ĉi tio estas pro la fakto ke iliaj molekuloj estas aranĝitaj je distanco kiuj povas kompari kun ilia grandeco. La plej komunaj en nia vivo ekzemplo de tio estas solida glasa stato. Amorfaj materialoj estas ofte konsiderata kiel likva kun malfinie granda viscosidad. La tempo de kristaliĝo estas foje tiel granda ke ne estas montrata.

Ke la pli supre propraĵoj de ĉi tiuj substancoj ilin faras solaj. Amorfaj solidoj estas konsideritaj malstabila ĉar la tempo ne povas iri en la kristala stato.

Molekuloj, atomoj, el kiuj konsistas solida pakitaj kun alta denseco. Ili preskaŭ subteni ilian relativa pozicio koncerne al aliaj partikloj kaj estas kuntenata de intermoleculares interago. La distanco inter la molekuloj de la solida diversdirekten nomiĝas la kristalo krado parametron. La strukturo de la substanco kaj ĝia simetrio difini pluralidad de ecoj kiel ekzemple elektrono bando, fendiĝon kaj optiko. Kiam malkovrita al solida sufiĉe grandaj fortoj, tiuj kvalitoj povas esti pli malpli seksperfortita. Kiam tiu solida cedema postrestanta deformación.

La atomoj de solidaj korpoj oscili, kiu estas pro posedo de termika energio. Ekde ili estas nekonsiderinda, ili nur povas esti observita sub laboratorio kondiĉoj. La molekula strukturo de solidoj grandparte influas liaj proprietoj.

La studo de solidoj

Propraĵoj ecoj de tiuj materialoj, lia kvalito kaj partikla moviĝo studis diversajn subsecciones de solida stato fiziko.

Por la studo uzata: radio spektroskopio, strukturan analizon uzante ikso-radioj kaj aliaj metodoj. Do studi la mekanikaj, fizikaj kaj termikajn proprietojn de la solidaj. La malmoleco, streĉiĝo reziston, tensile forto, fazo transformo studas Materialoj. Ĝi plejparte interkovras kun la fiziko de solidoj. Ekzistas alia grava moderna scienco. Studi ekzistantaj kaj sintezi novajn substancojn tenis solida stato kemio.

trajtoj solidoj

Karaktero moviĝo ekstera elektrona solida atomoj determinas multaj de liaj proprietoj, ekzemple, elektre. Estas 5 klasoj de tiaj korpoj. Ili starigis depende de la speco de atomoj:

• Ionic, baza karakterizaĵo de kiu estas la forto de elektrostatika altiro. Liaj karakterizaĵoj: pripensado kaj absorción de lumo en la infraruĝa regiono. Ĉe malalta temperaturo, la jona ligo estas karakterizita per malalta elektra konduktiveco. Ekzemplo de tia materialo estas la natrio salo de acida clorhídrico (NaCl).
• Kovalentaj realigita koste de elektrono paro, kiu apartenas al ambaŭ atomoj. Tia ligo estas dividita en: sola (sola), duobla kaj triobla. Ĉi tiuj nomoj indiki la ĉeeston de paroj de elektronoj (1, 2, 3). Duobla kaj triobla ligo nomiĝas obloj. Ekzistas alia divido de la grupo. Do, depende de la elektronika denseco disdonado de izolitaj polusaj kaj ne polusaj ligo. La unua estas formita de malsamaj atomoj, kaj la dua - egalaj. Tia solida stato de materio, ekzemploj de kiuj estas - diamanto (C) kaj silicio (Se), karakterizita de lia denseco. Plej solida kristaloj estas nur covalente.
• Metalo formita kombinante la elektronoj de valencia de atomoj. Rezulte, estas tuta elektrona nubo kiu estas delokita sub la influo de elektra tensio. Metala ligo estas formita kiam la bonding atomoj longa. Ke ili kapablas donaci elektronojn. Multaj metaloj, kompleksaj kombinaĵoj de ĉi ligo estas formita la solida stato de la afero. Ekzemploj: natrio, bario, aluminio, kupro, oro. Ne-metala komponaĵoj estas la jenaj: AlCr _2, Ca ₂ Cu, Cu ₅ Zn _8. Substancoj kun metala ligado (metaloj) estas diversaj en fizikaj ecoj. Ili povas esti likva (Hg), mola (Na, K), tre forte (Ok, Nb).
• Molekula levitaj en kristaloj kiuj formiĝas apartajn molekulojn de materio. Ĝi karakterizas por truojn inter molekuloj kun nulo elektronika denseco. Forto ligante atomoj en tiuj kristaloj estas konsiderinda. Je la sama molekuloj ili altiras unu la alian nur malforta intermoleculares altiro. Tial la ligiloj inter ili estas facile detruita de varmo. La ligoj inter la atomoj disfali multe pli malfacila. Molekula ligo estas dividita en orientiĝo, dispersión kaj indukto. Ekzemplo de tia solida substanco estas metano.
• Hidrogeno, kiu okazas inter la pozitive polarizita atomoj aŭ molekuloj ĝiaj kaj negative polarizita plej malgranda partiklo de molekulo aŭ aliaj partoj. Ĉi tiuj rilatoj povas esti atribuita glacio.

Propraĵoj solidoj

Kion ni scias hodiaŭ? Sciencistoj jam delonge studas la proprietojn de solida stato substancoj. Kiam malkovrita al temperaturoj kaj ŝanĝi ĝin. La transiro de la korpo fluida nomiĝas degelo. La transformo de solida al la gasa stato nomiĝas sublimado. Kun malkreskanta temperaturo okazas Solida kristaliĝo. Iuj substancoj sub la influo de la malvarma transdonita al la amorfa fazo. Tiu procezo estas nomita vitrification sciencistoj.

En fazo transiroj ŝanĝas la internan strukturon de solidaj. La plej alta ordigo akiras la temperaturo estas malaltigita. Ĉe atmosfera premo kaj temperaturo T> 0 K ajna substanco ekzistantaj en naturo, firmigi. Nur heliumo, la cristalización de kiuj necesas la premo de 24 atm, estas escepto al ĉi tiu regulo.

Solida ŝtato donas al ĝi malsamajn fizikajn proprietojn. Ili priskribas la specifa konduto de korpoj sub la influo de certaj kampoj kaj fortoj. Ĉi tiuj propraĵoj estas dividitaj en grupojn. 3 atribui ekspono metodo responda al tri specoj de energio (mekanika, termika, elektromagneta). Laŭe ekzistas tri grupoj de fizikaj ecoj de solidaj:

• Mekanika ecoj rilataj al streso kaj deformación de korpoj. Laŭ tiu kriterio, la solidoj estas dividita en elasta, rheological, forto kaj teknologio. La resto estas la korpo retenas ĝian formon, sed ĝi povas esti ŝanĝita de ekstera forto. En ĉi tiu kazo ĝi povas esti de deformación mola (komenca vido ne revenis), elasta (revenas al la originala formo) aŭ detrua (kiam certa sojlo decae / paŭzo). Revizii tiujn klopodojn priskribi elastaj moduloj. Solida ne nur rezistas compresión, streĉanta, sed ankaŭ ŝanĝas, tordante kaj fleksante. rigida korpo forton por rezisti la alvokon de lia proprieto detruitaj.
• Termika montris sub la influo de termikaj kampoj. Unu el la plej gravaj ecoj - degela punkto, ĉe kiu la korpo konvertas al likva stato. Ĝi observas en kristalaj solidoj. Amorfaj korpoj posedi varmon de fandado, kiel ilia transiro al la likva stato, kiam la temperaturo levas laŭgrade. Atinginte certan varmego amorfa korpo perdas sian elastecon kaj iĝas plasticidad. Tiu stato signifas la atingo de siaj vitraj transiro temperaturo. Kiam hejtado okazas rigida korpo deformación. Cetere, ĝi ofte ekspansiiĝas. Kvante, tiu kondiĉo estas karakterizita per certa faktoro. Korpo temperaturo influas la mekanikajn proprietojn kiel flowability, plasticidad, firmeco kaj forton.
• Elektromagneta asociita kun ekspozicio al solida microparticles fluojn kaj elektromagnetaj ondoj de alta rigideco. Tiuj inkludas libereco condicional kaj radiativa ecoj.

bando strukturo

La solidaj estis klasifikitaj kaj la tiel nomata bando strukturo. Do, inter ili distingas:

• Direktoroj de orkestro, karakterizita en tiu la conductividad kaj valenta bandoj koincidas. Tiel la elektronoj povas moviĝi inter ili, kiu donas la plej malgranda energio. Por konduktoroj estas ĉiuj metaloj. Kiam elektra kurento estas formita al tia potenciala diferenco korpo (pro la libera movado de elektronoj inter la punktoj kun la plej malalta kaj alta potencialo).
• Dieléctricos, kio areoj ne koincidas. La intervalo inter ili estas pli granda ol 4 eV. Realigi elektronojn de la valenta postuli grandan energion konduktan bendon. Danke al ĉi tiuj ecoj dieléctricos praktike ne-konduktiva.
• Semiconductors, karakterizita de la foresto de la alkonduko kaj valencia bandoj. La intervalo inter ili estas pli malgranda ol 4 eV. Por transporto de elektronoj de la valenta al la kondukta bendo postulas malpli energion ol dieléctricos. Pura (unalloyed kaj propraj funkcioj) semikonduktaĵoj malbone nuna estas pasita.

Molekula moviĝo en la solidoj iliajn elektromagneta propraĵoj.

aliaj ecoj

Solidoj dividas kaj ilia magneta propraĵoj. Estas tri grupoj:

• Diamagnetic ecoj kiuj dependas iom de la temperaturo aŭ la stato de agregación.
• Paramagnética, rezultanta de la orientiĝo de la elektronoj de alkonduko kaj magnetaj momentoj de la atomoj. Laŭ Curie ilia malsaniĝemeco malgrandiĝas kiel temperaturo. Tiel, en 300 K estas 10 ^-5.
• Magneta korpo kun ordigita strukturo havanta daŭran ordon de atomoj. En la nodoj de la krado estas periode aranĝis partikloj kun magnetaj momentoj. Tiuj solidoj kaj substancoj ofte uzata en diversaj sferoj de la homa agado.

La plej malmola substanco en naturo

Kio estas ili? solidoj denseco grandparte determinas lia malmoleco. En la lastaj jaroj, sciencistoj malkovris plurajn materialojn kiuj asertas esti "la plej fortika korpo." Plej solida - ĝi fullerite (kristalo molekuloj kun fulereno), kiu estas proksimume 1.5 fojojn pli malmola ol diamanto. Bedaŭrinde, ĝi estas nuntempe havebla nur en tre malgrandaj kvantoj.

Ĝis nun, la plej malfacila substanco, kiu poste povas esti uzita en la industrio - lonsdalite (seslatera diamanto). Li estas 58% pli malmola ol diamanto. Lonsdalite - alotrópicas modifo de karbono. Pli kristalo krado estas tre simila al diamanto. Lonsdaleite ĉelo enhavas 4 atomoj, sed la diamanto - 8. El la komune uzita kristaloj hodiaŭ estas la plej malfacila diamanto.