Агрегатные состояния вещества
Движение - основа всего
"Человек - это способ молекул перемещать себя в пространстве"
Агрегатное состояние вещества - физическое состояние вещества, зависящее от сочетания температуры и давления.

Одно и то же вещество в зависимости от условий может находиться в одном из четырёх состояний: твёрдом, жидком, газообразном или плазматическом. Это и есть агрегатные состояния вещества. Самый повседневный пример вещества, находящегося в разных агрегатных состояниях - это вода.
В земных условиях наиболее распространённое (и привычное нам) агрегатное состояние воды - это жидкость. Жидкая вода (которую в повседневной жизни мы называем... вода ) существует в довольно узком диапазоне температур и давления, которые примерно можно охарактеризовать словосочетанием "как на Земле". А так как мы сами на 80% - жидкая вода, для нас эти условия тоже очень комфортны.

В более холодных климатических зонах и на горных вершинах вода чаще встречается в твёрдом агрегатном состоянии, более известном как лёд.

И если поднять голову вверх и взглянуть на небо, то практически всегда там можно увидеть воду в газообразном агрегатном состоянии - водяной пар (облака).

И четвёртое состояние плазмы каждый из нас видел, наблюдая молнию.

Превращение вещества из одного агрегатного состояния в другое называется фазовым переходом (названия указаны на рисунке).

Агрегатное состояние зависит от температуры и давления. Повышение и понижение температуры или давления приводит к фазовым переходам вещества из одного агрегатного состояния в другое. Повышая давление, мы уплотняем молекулы, делая вещество более твёрдым. Повышение температуры приводит к увеличению скорости движения молекул в веществе, делая его менее плотным и более “текучим”.

Чтобы понять суть того, почему это происходит, нужно разобраться в том, чем отличаются агрегатные состояния вещества на молекулярном уровне.
В твёрдом состоянии вещество сохраняет как форму, так и объём. При низких температурах все вещества превращаются в твёрдые тела.

На молекулярном уровне твёрдые тела отличаются тем, что молекулы и атомы в них в течение длительного времени сохраняют своё среднее положение неизменным, только совершая колебания на месте с небольшой амплитудой. Твёрдые тела делятся на кристаллические и аморфные.

В кристаллах молекулы и атомы расположены в особом порядке, называемом кристаллической решёткой. В аморфных телах частицы не имеют строгого порядка расположения.

Рис.1 - Схематичное изображение атома

В жидком состоянии вещество сохраняет объём, но не сохраняет форму. Жидкое состояние обычно считают промежуточным между твёрдым телом и газом. Форма жидких тел может полностью или отчасти определяться Молекулы жидкости не имеют определённого положения, но в то же время им недоступна полная свобода перемещений. Между ними существует притяжение, достаточно сильное, чтобы удержать их на близком расстоянии. Вещество в жидком состоянии существует в определённом интервале температур, ниже которого переходит в твёрдое состояние (происходит кристаллизация либо превращение в твердотельное аморфное состояние — стекло), выше — в газообразное (происходит испарение).

Рис.1 - Схематичное изображение атома

Газообразное состояние характерно тем, что оно не сохраняет ни форму, ни объём. Причем заполняет весь доступный ему объём. Это состояние, свойственное веществам с малой плотностью. Переход из жидкого в газообразное состояние называют парообразованием, а противоположный ему переход из газообразного состояния в жидкое — конденсацией. Переход из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкое, называют сублимацией или возгонкой. С микроскопической точки зрения газ — это состояние вещества, в котором его отдельные молекулы взаимодействуют слабо и движутся хаотически. Подобно жидкостям, газы обладают текучестью и сопротивляются деформации. В отличие от жидкостей, газы не имеют фиксированного объёма и не образуют свободной поверхности, а стремятся заполнить весь доступный объём (например, сосуда). По химическим свойствам газы и их смеси весьма разнообразны — от малоактивных инертных газов до взрывчатых газовых смесей. Понятие «газ» иногда распространяют не только на совокупности атомов и молекул, но и на совокупности других частиц — фотонов, электронов, броуновских частиц, а также плазму. Некоторые вещества не имеют газообразного состояния. Это вещества со сложным химическим строением, которые при повышении температуры распадаются вследствие химических реакций раньше, чем становятся газом. Не существует различных газообразных термодинамических фаз одного вещества. Газам свойственна изотропия, то есть независимость характеристик от направления. В привычных для человека земных условиях, газ имеет одинаковую плотность в любой точке, однако это не является универсальным законом, во внешних полях, например в поле тяготения Земли, или в условиях различных температур плотность газа может меняться от точки к точке. Газообразное состояние вещества в условиях, когда возможно существование устойчивой жидкой или твёрдой фазы этого же вещества, обычно называется паром.

Рис.1 - Схематичное изображение атома

Молекула - это электрически нейтральная частица, образованная из двух или более химически связанных атомов.

Молекула состоит из атомов, а если точнее, то из атомных ядер, окружённых определённым числом внутренних электронов, и внешних валентных электронов, образующих химические связи. Внутренние электроны атомов обычно не участвуют в образовании химических связей. Состав и строение молекул вещества не зависят от способа его получения.
Атомы объединяются в молекуле в большинстве случаев с помощью химических связей. Как правило, такая связь образуется одной, двумя или тремя парами электронов, находящихся в совместном владении двух атомов, образуя общее электронное облако, форма которого описывается типом гибридизации. Молекула может иметь положительно и отрицательно заряженные атомы

Химические связи
Молекулы и соединения удерживаются вместе силами, называемыми химическими связями. Существует четыре типа химических связей, которые удерживают большинство соединений вместе: ковалентные связи, ионные связи, водородные и металлические, однако в качестве основных выделяют ковалентные и ионные, так как они связаны с электронами. Как известно, электроны вращаются вокруг атомов в оболочках. Эти оболочки хотят быть «полными» электронов. Когда они не заполнены, то будут пытаться соединиться с другими атомами, чтобы получить нужное количество электронов и заполнить их оболочки.
Ковалентные связи делят электроны между атомами. Это происходит, когда получается, что атомы делятся своими электронами, чтобы заполнить свои внешние оболочки. В свою очередь ионные связи образуются, когда один электрон передается другому. Это происходит, когда один атом отдает электрон другому, чтобы сформировать баланс и, следовательно, молекулу или соединение.


  • Антон Глазко
    Founder eye-q.ru

© All Rights Reserved.
eye-q.ru