1 Строение вещества. 1 Строение вещества. 2 Молекула. 3 Диффузия. 4 Броуновское движение. 5 Опыт Перрена. 6 Атомы. 7 Ионы. 8 Вещества молекулярного и немолекулярного строения
 Скачать 125.42 Kb.
|
|
Агрегатные состояния веществ      1 Строение вещества. 2 Молекула. 3 Диффузия. 4 Броу новское движение. 5 Опыт Перрена. 6 Атомы. 7 Ио ны. 8 Вещества молекулярного и немолекулярного стро ения.
§ 6. АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВ Вещества в зависимости от условий (например, температура, давление) могут находиться в одном из трех состояний: газооб разном, жидком и твердом. Такие состояния называют агре гатными. Например, твердое агрегатное состояние воды — это лед или снег (рис. 47). При температуре О °С лед начинает плавиться и превраща ется в жидкость (рис. 48). Дальнейшее нагревание до 100 °С приведет к тому, что вода закипит и перейдет в третье агрегатное состояние — газообразное. Часто мы называем это состоя ние паром. Однако это неправильно. Увидеть воду в газообраз ном состоянии нельзя. Пар, который появляется при кипении воды, состоит из мельчайших водяных капелек. Скопления таких капелек в атмосфере создают хорошо знакомые всем облака (рис. 49). Рис. 47. Ледяной узор на стекле, снег и гигантский айсберг - это твердое агрегатное состояние воды Большинство газообразных веществ бесцветны, поэтому уви деть их невозможно. Газы принимают форму того сосуда, в кото ром они находятся, а их объем зависит от температуры и давле ния, а потому газы сжимаемы. Рис. 48. Таяние льда Газообразные вещества только кажутся такими «мягкими» и невесомыми. При больших давлениях — это очень мощная сила. Например, с помощью сжатого воздуха закрываются и открыва ются двери в автобусах, поток раскаленных газов реактивного двигателя поднимает ввысь самолеты, купол парашюта, напол ненный упругим воздухом, позволяет плавно опуститься на зем- Рис. 49. Облака — это миллиарды мельчайших капелек воды лю не только парашютисту, но и космическому аппарату с космо навтами. «Невесомость» газов — понятие относительное. В этом легко убедиться на простом опыте. g] ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ОПЫТ На двух чашках уравновешенных весов стоят одинаковые химиче ские стаканы. Из наполненного углекислым газом стакана учитель «пе реливает» газ в один из стаканов на весах. Что происходит? Какой из га зов тяжелее: воздух или углекислый газ? Придут ли весы вновь в равно весие? Объясните почему. Рис. 50. Текучесть - важное свойство жидкостей Более привычно для нас перели вать жидкости. Вещества в жидком агрегатном состоянии принимают форму того сосуда, в который их нали ли. Это отражает одно из важнейших свойств жидкости — текучесть (рис. 50). Одни вещества более текучи, они быстро растекаются по плоской поверхности, например вода, спирт, бензин, ацетон. Другие — менее, на пример капля жидкого меда на стекле не превращается в тонкую пленку, а чтобы заставить ее течь, стекло при дется поставить почти вертикально. В отличие от газов, жидкости прак тически несжимаемы. Если с размаху хлопнуть ладонью по поверхности воды, эффект будет таким же, как при ударе по крышке стола. При охлаждении жидкие вещества переходят в твердое агре гатное состояние. Твердые тела сохраняют как свой объем (они, как и жидкости, также почти несжимаемы), так и форму. В ка кую бы емкость вы ни пересыпали кубики льда из морозильника, они так и останутся кубиками, пока не растают (см. рис. 48). Переход веществ из одного агрегатного состояния в другое, а также диффузию, броуновское движение относят к физическим явлениям, так как при этом не происходит превращений веществ, разрушения их молекул. Явления, при которых изменяются агрегатное состояние вещества, форма или размеры тел, построенных из этого вещества, но сохраняется его химический состав, называ ются физическими. И все-таки более правильно анализировать агрегатное состоя ние вещества, ориентируясь не на внешнюю форму, а на его внут реннее строение. В газообразных веществах расстояние между молекулами в де сятки раз превышает размер самих молекул, поэтому они очень сла бо связаны друг с другом. Вследствие этого газы легко сжимаемы. Противоположность газам — твердые вещества, в которых частицы «выстроились» в строгом порядке, подобно солдатам в строю. Такое упорядоченное строение, как вы уже знаете, имеют кристаллы. Силы взаимного притяжения частиц в кристаллах так велики, что оторвать одну от другой очень непросто, особенно для ионных и атомных кристаллов. Жидкие вещества — нечто среднее между газами и твердыми телами. Как и твердые тела, они имеют собственный объем, так как силы межмолекулярного взаимодействия связывают молеку лы, однако силы притяжения между ними не так велики, как в кристаллах. Существуют вещества, настолько вязкие, что надолго сохраня ют свою форму. Значит, их можно отнести к твердым веществам. Однако, подобно жидкостям, расположение частиц в таких веще ствах строго не упорядочено. Такие вещества называются аморф ными. К ним относятся янтарь, воск, стекло, смолы, многие пластмассы (рис. 51). Рис. 51. Стекло, янтарь, воск - аморфные вещества Как же отличить кристаллическое вещество от аморфного? Ес ли стекло нагревать, то оно постепенно размягчается, становится все более текучим, пока не превратится в типичную жидкость. Это как раз и показывает, что резкой границы между аморфным и жидким телами нет. У каждого кристаллического вещества есть определенная температура плавления, при которой оно переходит из твердого состояния в жидкое. 1 Три агрегатных состояния веществ на примере воды. 2 Фи зические явления. 3 Газообразные вещества. 4 Жидкие ве щества. 5 Твердые вещества. 6 Аморфные вещества.
§ 7. ХИМИЯ И ГЕОГРАФИЯ Из курса географии б класса вам известно, что наш общий дом — планета Земля имеет сложное строение (рис. 52). Твердое внутреннее ядро, которое имеет радиус около 1200 км, состоит из железа и никеля, находящихся под большим давлени ем, и потому, несмотря на высокую температуру, эта часть ядра твердая. Его окружает расплавленное внешнее ядро, имеющее радиус около 2300 км, которое состоит также из расплавленных железа |