Չոր: հատկությունները, կառուցվածքը, խտությունը եւ օրինակները

Պինդ զանգերի այնպիսի նյութեր, որոնք ընդունակ են ձեւավորման մարմինը եւ ունեն ծավալը: Հեղուկների եւ գազերի, նրանք աչքի են ընկնում իրենց վիճակում: Այն պինդ պահպանում է ձեւավորել մարմնի պայմանավորված է նրանով, որ իրենց մասնիկները չեն կարողանում ազատ տեղաշարժվել: Նրանք տարբերվում են իրենց խտության, զիջողականություն, էլեկտրական ջերմահաղորդություն եւ գույն. Նրանք ունեն նաեւ այլ հատկությունները. Օրինակ, մեծ մասը, այդ նյութերի հալված ընթացքում ջեռուցման, ձեռք բերելով հեղուկ համախառն վիճակը. Նրանցից ոմանք, երբ ջեռուցվում անմիջապես գազաֆիկացվել (sublimed): Բայց կան նաեւ այնպիսիները, որոնք կոտրել ներքեւ մեջ այլ նյութերի.

Տեսակները չոր

Բոլոր չոր բաժանվում են երկու խմբի:

1. Ամորֆ է, որի առանձին մասնիկները կազմակերպվում են պատահական. Այլ կերպ ասած, նրանք չեն ունենա հստակ (որոշակի) կառուցվածքը. Այս չոր կարող է հալված է որոշակի սահմանված ջերմաստիճանի ընդմիջումից. Ամենատարածված դրանք ներառում են ապակու եւ խեժ.
2. Բյուրեղյա, որն իր հերթին բաժանվում են 4 տեսակի `ատոմային, մոլեկուլային, իոնացված, մետաղական. Մասնիկները գտնվում են միայն կոնկրետ օրինակին, այն է բյուրեղային ցանցի. Նրա երկրաչափություն տարբեր նյութերի, կարող է տարբերվել մեծապես.

Բյուրեղային չոր գերակայեն ամորֆ իրենց համարներով.

Տեսակները բյուրեղային պինդ

Ի գրեթե բոլոր պինդ նյութերի ունեն մի բյուրեղային կառուցվածքը: Նրանք տարբերվում են իրենց կառուցվածքով. Իր բյուրեղային վանդակավոր հանգույցների պարունակում են տարբեր մասնիկներ եւ քիմիկատների. Այն գտնվում է դրանց համապատասխան, եւ նրանք ստացել են իրենց անունները: Յուրաքանչյուր տեսակ ունի հատուկ հատկությունները դրա համար:

• Ատոմային բյուրեղյա վանդակավոր պինդ մասնիկներ կապված են covalent պարտատոմսի. Այն առանձնանում է իր ուժով: Շնորհիվ այս, նման նյութերի ունեն բարձր հալեցման կետը եւ եռում. Այս տեսակը ներառում որձաքար եւ ադամանդի.
• Ի բյուրեղային ցանցի վրա մոլեկուլային պարտատոմսի միջեւ մասնիկների բնութագրվում է իր թուլության: Նյութերը այս տիպի բնութագրվում են հեշտությամբ հալոցքի եւ եռում. Դրանք բնութագրվում են փոփոխականությամբ, որի շնորհիվ պետք է որոշակի հոտը: Այս չոր են սառույցը, շաքար: Միջնորդությունը մոլեկուլների պինդ այս տեսակի, որոնք բնութագրվում են իրենց գործունեության մեջ:
• The իոնային բյուրեղյա վանդակավոր է հանգույցների փոխարինողը համապատասխան մասնիկներ լիցքավորված դրական եւ բացասական: Դրանք տեղի են էլեկտրաստատիկ ներգրավման: Այս վանդակավոր տեսակը գոյություն ունի ալկալիների, աղերի, հիմնական օքսիդներ: Շատ նյութեր այս տիպի են հեշտությամբ լուծելի են ջրի. Շնորհիվ բավականին ուժեղ կապը իոնների են դժվարահալ: Գրեթե բոլորն են odorless, քանի որ նրանք են բնութագրվում է ոչ փոփոխականության. Նյութեր իոնային վանդակավոր չեն կարողացել կատարել էլեկտրական հոսանք, քանի որ իրենց կազմի ոչ ազատ էլեկտրոնները: Տիպիկ օրինակ է ամուր Ion - աղ. Նման մի բյուրեղյա վանդակավոր տալիս, որ այն փխրուն. Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ որեւէ մեկը իր հերթափոխի կարող է առաջացնել Իոն զզվելի ուժերը:
• Մետալիկ բյուրեղյա վանդակավոր միայն քիմիկատներ իոնները ներկա են հանգույցների, դրական լիցքավորված. Նրանց միջեւ կան ազատ էլեկտրոնները, որի միջոցով անցնում է գերազանց ջերմային եւ էլեկտրական էներգիայի: Դա է պատճառը, որեւէ մետաղներ տարբերվում հնարավորությունը, ինչպիսիք են ջերմահաղորդություն:

Ընդհանուր հասկացությունները պինդ

Չոր եւ նյութեր - դա գրեթե նույն բանն է: Այս պայմանները անդրադարձել է մեկի 4 պետությունների ագրեգացման. Չոր ունեն կայուն ձեւը եւ բնավորությունը ջերմային շարժման ատոմների. Վերջինս փոքր oscillations մոտ հավասարակշռության դիրքերից: Մասնաճյուղը գիտության զբաղվում է ուսումնասիրության կազմի եւ ներքին կառուցվածքի, համարվում է ամուր-պետական ֆիզիկայի. Կան նաեւ այլ կարեւոր ոլորտների գիտելիքների ներգրավված է նման նյութերի: Փոխելով ձեւավորել է արտաքին ազդեցությունների եւ շարժական կոչվում մեխանիկայի դեֆորմացվող մարմինների:

Պայմանավորված է տարբեր հատկությունների չոր, նրանք արդեն օգտագործվում է տարբեր տեխնիկական սարքերի կողմից ստեղծված մարդուն: Առավել հաճախ հիմք դրանց օգտագործման էին հատկությունները, ինչպիսիք են կարծրություն, ծավալի, զանգվածի, առաձգականության, պլաստիկության, brittleness. Ժամանակակից գիտությունը կարող է օգտագործվել եւ այլ հատկությունները պինդ, որոնք կարող են հայտնաբերվել միայն լաբորատորիայում:

Որն է բյուրեղյա

Բյուրեղներ - պինդ մարմին տեղադրված է որոշակի կարգով մասնիկների. Յուրաքանչյուր քիմիական ունի իր կառուցվածքը: Դրա ատոմների ձեւավորել երեք dimensionally պարբերական stacking կոչվում է վանդակավոր. Պինդ նյութեր ունեն տարբեր կառուցվածք սիմետրիա: Պինդ բյուրեղային պետությունը համարվում է կայուն, քանի որ այն ունի նվազագույն քանակությամբ պոտենցիալ էներգիայի.

Որ ճնշող մեծամասնությունը պինդ նյութերի (բնական) բաղկացած է մի մեծ թվով պատահական ուղղվածության առանձին ձավարեղեն (crystallites): Նման նյութեր են կոչվում polycrystalline: Դրանք ներառում են տեխնիկական եւ համաձուլվածքների մետաղներ, ինչպես նաեւ շատ ժայռերի. Monocrystalline կոչվում բնական կամ սինթետիկ միայնակ բյուրեղների.

Ի մեծ մասը նման պինդ մարմինների ձեւավորվում են պետության հեղուկ փուլում, ներկայացվել է հալվել, կամ լուծում. Մեկ - մեկ, որ նրանք բխում է գազային վիճակում: Այս գործընթացը կոչվում է բյուրեղացում: Շնորհիվ գիտական եւ տեխնիկական առաջընթացին աճեցման ընթացակարգի (սինթեզի) տարբեր նյութերի արտադրված արդյունաբերական մասշտաբներով: Մեծ մասը բյուրեղների ունի բնական ձեւը կանոնավոր բազմանկյան: Նրանց չափերը տատանվում լայնորեն. Օրինակ, բնական որձաքար (ռոք բյուրեղյա) կարող է կշռել մինչեւ հարյուրավոր կիլոգրամ, եւ ադամանդներով `մինչեւ մի քանի գրամ:

Ի ամորֆ չոր, ատոմների են անընդհատ տատանում շուրջ պատահական տեղակայված քան-նը: Նրանք պահել որոշակի կարճաժամկետ հեռահար կարգը, բայց ոչ հեռահար. Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ իրենց մոլեկուլները կազմակերպվում են մի հեռավորության վրա, որը կարելի է համեմատել իրենց չափերով: Առավել տարածված է մեր կյանքի օրինակով, սա մի կուռ սառած պետություն: Ամորֆ նյութերը հաճախ դիտվում է որպես հեղուկ հետ անսահման մեծ մածուցիկության. Ժամանակն է բյուրեղացման երբեմն այնքան մեծ է, որ չի ցուցադրվում:

Որ վերը նշված հատկությունների, այդ նյութերի, որպեսզի նրանց եզակի. Ամորֆ չոր համարվում են անկայուն, քանի որ ժամանակի ընթացքում կարող է գնալ դեպի բյուրեղային վիճակում:

Մոլեկուլները, ատոմների, բաղկացած է մի ամուր փաթեթավորվում բարձր խտության: Նրանք գործնականում պահպանել են իրենց հարաբերական առումով այլ մասնիկների եւ տեղի են միջմոլեկուլային փոխազդեցության. Միջեւ հեռավորությունը մոլեկուլների ամուր են տարբեր ուղղություններով, որը կոչվում է բյուրեղյա վանդակավոր պարամետր. Կառուցվածքը նյութի եւ դրա սիմետրիա սահմանել է բազմազանության հատկություններով, ինչպիսիք են էլեկտրոնների նվագախմբային, հերձում եւ optics: Երբ ենթարկվում պինդ բավականաչափ խոշոր ուժերի, այդ հատկանիշները կարող են լինել ավելի կամ պակաս խախտել: Երբ այս կուռ պատասխանատու մնացորդային դեֆորմացիա:

Ատոմների պինդ մարմինների տատանվել, որը պայմանավորված է տիրապետման ջերմային էներգիայի. Քանի որ նրանք աննշան են, նրանք կարող են լինել միայն նկատվում տակ լաբորատոր պայմաններում: Մոլեկուլային կառուցվածքը պինդ հիմնականում ազդում է իր հատկությունները.

Ուսումնասիրությունը չոր

Հատկություններ հատկությունների, այդ նյութերի, դրանց որակի եւ մասնիկների շարժումը ուսումնասիրվել տարբեր ենթաբաժիններ պինդ մարմնի ֆիզիկա:

Ուսումնասիրության համար օգտագործվել: ռադիո spectroscopy, կառուցվածքային վերլուծություն օգտագործելով ռենտգենյան ճառագայթներ եւ այլ մեթոդներ: Այնպես որ, ուսումնասիրում են մեխանիկական, ֆիզիկական եւ ջերմային հատկությունների չոր. The կարծրություն, շեշտը դիմադրություն, առաձգական ուժ, փուլ վերափոխումը ուսումնասիրում է նյութեր: Այն հիմնականում համընկնում ֆիզիկայի չոր. Կա եւս մեկ կարեւոր ժամանակակից գիտությունը: Է ուսումնասիրել առկա եւ համադրելու, նոր նյութեր, անցկացվում ամուր պետություն քիմիա:

առանձնահատկություններ չոր

Նիշերի միջնորդությունը արտաքին էլեկտրոնային պինդ ատոմների որոշում է իր բազմաթիվ հատկությունների, օրինակ, էլեկտրական. Կան 5 դասեր նման մարմինների. Դրանք ստեղծվել կախված տեսակից ատոմների:

• Ionic, հիմնական բնորոշ է, որը ուժը էլեկտրաստատիկ ներգրավման: Դրա հատկանիշներ: արտացոլում եւ կլանում է լույսի ինֆրակարմիր տարածաշրջանում: Ցածր ջերմաստիճանի, իոնային պարտատոմսերի բնութագրվում է ցածր էլեկտրական ջերմահաղորդություն: Մի օրինակ, նման նյութի այն նատրիումի աղ աղաթթվի (NaCl):
• Covalent իրականացվում է ի հաշիվ էլեկտրոն զույգ, որը պատկանում է երկու ատոմների. Այդպիսի մի հղում, որը բաժանվում է: Մեկ (միայնակ), կրկնակի եւ եռակի: Այս անունները ցույց ներկայությունը էլեկտրոն զույգերով (1, 2, 3). Կրկնակի եւ եռակի պարտատոմսերը կոչվում են multiples. Կա մեկ այլ բաժանումը խմբի. Այնպես որ, կախված էլեկտրոն խտության բաշխման մեկուսացված բեւեռային եւ nonpolar պարտատոմսի. Առաջին ձեւավորվում է տարբեր ատոմների, իսկ երկրորդը `հավասար. Նման կուռ պետություն հարցում, որոնցից են, - մի ադամանդի (C) եւ սիլիցիումի (Si), բնութագրվում է իր խտության: Շատ պինդ բյուրեղները պարզապես մի covalent պարտատոմսերի:
• Մետաղական ձեւավորվում է համատեղելով ՎԱԼԱՆՍԻ էլեկտրոնները են ատոմների. Որպես հետեւանք, կա մի ընդհանուր էլեկտրոն ամպ, որը տեղահանված ազդեցության տակ է էլեկտրական լարման: Մետաղական կապը ձեւավորվում է, երբ bonding ատոմների երկար. Որ նրանք կարողանում են նվիրաբերել էլեկտրոնները: Շատ մետաղներ, բարդ միացություններ այս պարտատոմսի ձեւավորվում է ամուր պետության հարցի: Օրինակներ նատրիումի, բարիումի, ալյումինի, պղնձի, ոսկու. Ոչ մետաղական միացություններ են հետեւյալը. AlCr _2, Ca ₂ Cu, Cu ₅ Zn _8: Նյութեր մետաղյա bonding (մետաղների) են բազմազան ֆիզիկական հատկություններով. Նրանք կարող են լինել հեղուկ (Hg), փափուկ (Na, K), շատ դժվար է (W, NB):
• Մոլեկուլային առաջացող բյուրեղներով, որոնք ձեւավորվում են առանձին մոլեկուլները հարցում: Այն բնութագրվում է բացերը միջեւ մոլեկուլների հետ զրո էլեկտրոն խտությունը: Force հղող ատոմների այդ բյուրեղների զգալի են: Միեւնույն մոլեկուլների նրանք կարող են ձգվել դեպի միմյանց միայն թույլ միջմոլեկուլային ներգրավմամբ. Դա է պատճառը, նրանց կապը, որոնք հեշտությամբ ոչնչացվել ջերմության. Միջեւ կապը ատոմների փլուզվել շատ ավելի բարդ է: Մոլեկուլային պարտատոմսերի բաժանված է կողմնորոշման, ցրվածություն եւ զորակոչի. Օրինակ նման ամուր նյութ մեթան:
• Ջրածին, որը տեղի է ունենում միջեւ դրականորեն բեւեռացված ատոմների կամ մոլեկուլների դրանց եւ բացասաբար բեւեռացված ամենափոքր մասնիկը, մի մոլեկուլ կամ այլ մասերի: Այս հարաբերությունները կարելի է վերագրել սառույց:

Հատկություններ չոր

Ինչ գիտենք մենք այսօր. Գիտնականները վաղուց արդեն ուսումնասիրում հատկությունների պինդ պետական նյութերի. Երբ ենթարկվում ջերմաստիճանների եւ այն փոխելու. Որ անցումը մարմնի հեղուկ կոչվում հալման. Վերափոխումը պինդ գազային վիճակում կոչվում Sublimation. Ինչպես նվազեցնել ջերմաստիճանը տեղի է ունենում Solid բյուրեղացում: Որոշ նյութեր ազդեցության տակ ցուրտ փոխանցվում է ամորֆ փուլ: Այս գործընթացը կոչվում է Vitrification գիտնականներ:

Ի փուլային անցման փոխում է ներքին կառուցվածքը չոր. Ամենաբարձր պատվիրում, այն ձեռք է բերում ջերմաստիճանը նվազել է: Է մթնոլորտային ճնշման եւ ջերմաստիճանի T> 0 K որեւէ նյութ առկա է բնության, ամրապնդել. Միայն հելիում, բյուրեղացումը, որը անհրաժեշտ է ճնշման 24 բանկոմատի, բացառություն է սույն կանոնի.

Կուռ պետություն է տալիս այն տարբեր ֆիզիկական հատկություններով. Նրանք նկարագրել կոնկրետ վարքագիծը մարմինների ազդեցության տակ որոշակի ոլորտներում, եւ ուժերի կողմից: Այս հատկությունները բաժանվում են խմբերի. 3 Հատկացնել ճառագայթման մեթոդը համապատասխան երեք տեսակի էներգիայի (Մեխանիկա, ջերմային, էլեկտրամագնիսական). Ըստ այդմ, նրանք գոյություն ունեն երեք խմբեր ֆիզիկական հատկությունների չոր:

• Մեխանիկական հատկությունները, կապված է սթրեսի եւ ձեւախախատման մարմինների: Ըստ այդ չափանիշների, ապա չոր բաժանվում են առաձգական, rheological, ուժ եւ տեխնոլոգիաների. Իսկ մնացածը մարմինը պահպանում է իր ձեւը, սակայն այն կարող է փոխվել է արտաքին ուժի. Այս դեպքում, դա կարող է լինել պլաստիկ դեֆորմացիաների (նախնական տեսակետը ոչ վերադարձել), էլաստիկ (վերադառնում է բուն վիճակում), կամ կործանարար (երբ որոշակի շեմ decays / ընդմիջում): Վերանայել այդ ջանքերը նկարագրել առաձգական Մոդուլ: Solid ոչ միայն դիմանում սեղմում, ձգվում, այլեւ տեղաշարժեր, twisting եւ կռում: կոշտ մարմինը ուժ է դիմակայել կոչը իր ունեցվածքի ոչնչացվում են:
• Ջերմային դրսեւորվում ազդեցության տակ ջերմային դաշտերը: Մեկը ամենակարեւոր հատկությունների - հալեցման կետի, ժամը որի մարմինը նորադարձների է հեղուկ վիճակում: Այն նկատվում է բյուրեղային չոր. Ամորֆ մարմիններն ունեն թաքնված շոգին fusion, քանի որ դրանց անցման հեղուկ վիճակում, երբ ջերմաստիճանը բարձրացվում աստիճանաբար: Հետո հասնելով որոշակի ջերմային ամորֆ մարմին կորցնում է իր էլաստիկություն եւ դառնում ճկունություն. Սա պետություն նշանակում է նվաճում իրենց ապակի անցումային ջերմաստիճան: Երբ ջեռուցման տեղի է ունենում կոշտ մարմին ձեւախախտման. Ավելին, դա հաճախ ընդլայնում: Քանակապես, այս վիճակը բնութագրվում է որոշակի գործոն: Մարմնի ջերմաստիճանը ազդում մեխանիկական հատկություններով, ինչպիսիք են flowability, պլաստիկության, տոկունության եւ ուժով:
• Էլեկտրամագնիսական հետ կապված ազդեցության պինդ միկրոմասնիկներով հոսքերի եւ էլեկտրամագնիսական ալիքների բարձր կոշտության. Դրանք ներառում են պայմանական ազատազրկման եւ ճառագայթային հատկությունները.

խմբի կառուցվածքը

Չոր են դասակարգվել եւ, այսպես կոչված, խմբի կառուցվածքը: Այնպես որ, նրանց թվում են առանձնանում:

• Դիրիժորների, բնութագրվում է, որ ջերմահաղորդություն եւ Վալանսի bands համընկնումը: Այսպիսով, էլեկտրոնները կարող է շարժվել նրանց միջեւ, զիջելով ամենափոքր էներգիան. Դիրիժորների են բոլոր մետաղներ: Երբ էլեկտրական ընթացիկ ձեւավորվում է այնպիսի պոտենցիալ տարբերությունը մարմնի (պայմանավորված է ազատ տեղաշարժի էլեկտրոնների միջեւ միավորով, իսկ ամենացածր եւ բարձր ներուժի):
• Դիէլեկտրիկների, որ տարածքները չեն համընկնում. Նրանց ժամանումների միջեւ ավելի մեծ է, քան 4 էՎ: Անցկացնել էլեկտրոնները է Վալանսում պահանջում մեծ էներգետիկ անցկացման խումբը: Շնորհիվ այդ հատկությունների դիէլեկտրիկների գրեթե ոչ conductive.
• Կիսահաղորդիչներ, բնութագրվում է նրանով, անցկացնելու եւ Վալանս տիրույթներում: Նրանց ժամանումների միջեւ փոքր է, քան 4 էՎ: Փոխանցման էլեկտրոնների է Վալանսում անցկացնելու խմբի պահանջում է ավելի քիչ էներգիա, քան դիէլեկտրիկների: Մաքուր (անխառն եւ սեփական ֆունկցիաների) կիսահաղորդիչների վատ ընթացիկ անցել է:

Մոլեկուլային միջնորդությունը է չոր առաջացնել իրենց էլեկտրամագնիսական հատկություններով.

այլ հատկությունները

Չոր են բաժանվում եւ նրանց մագնիսական հատկությունները: Կան երեք խմբեր:

• Diamagnetic հատկությունները, որոնք կախված քիչ է ջերմաստիճանի կամ պետության ագրեգացման:
• Paramagnetic բխող կողմնորոշման անցկացման էլեկտրոնների եւ մագնիսական պահերին ատոմների. Ըստ Կյուրին իրենց զգայունություն, ինչպես նաեւ նվազեցնում ջերմաստիճանում: Այսպիսով, 300 K դա 10 ^-5.
• Մագնիսական մարմինը պատվիրված կառույցի ունեցող հեռահար կարգը ատոմների. Ի հանգույցների վանդակներից Պարբերաբար կազմակերպվում են մասնիկների մագնիսական պահերին: Այս չոր եւ նյութերի հաճախ օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում մարդու գործունեության.

Ամենադժվար նյութ է բնության

Թե ինչ են նրանք. չոր խտությունը մեծապես որոշել են իրենց կարծրություն. Վերջին տարիներին, գիտնականները հայտնաբերել են մի քանի նյութեր, որոնք պնդում են, թե «առավել երկարակյաց մարմինը:»: Առավել կուռ, այն fullerite (բյուրեղյա մոլեկուլների հետ մի fullerene), որը կազմում է մոտ 1,5 անգամ ավելի դժվար է, քան ադամանդ. Ցավոք, ներկայումս այն հասանելի է միայն շատ փոքր քանակությամբ:

Մինչ օրս, ամենադժվար նյութ, որը հետագայում կարող է օգտագործվել արդյունաբերության - lonsdalite (hexagonal ադամանդի): Նա է 58% ավելի դժվար է, քան ադամանդ. Lonsdalite - allotropic փոփոխումը ածխածնի. Նրա բյուրեղյա վանդակավոր շատ նման է ադամանդի. Lonsdaleite բջջային պարունակում է 4 ատոմների, բայց ադամանդի - 8. լայնորեն կիրառվող բյուրեղների այսօր այն ամենադժվար ադամանդի.