Каква е структурата на материята, на пътешествие в света на химията
Каква е структурата на материята
В химията, както и в други природни науки и математика, играе важна роля класификация на веществата (въпреки, че не е отбелязано по-горе, ясни граници между различните класове, между различните явления в областта на химията обикновено). Веществото може да се класифицира по своята вътрешна структура.
Физиците разделят всички вещества в твърди, течни и газообразни. Всички газообразни вещества имат една и съща структура.
Много общи и различни течности. Но сред твърдите частици е много по-голямо разнообразие.
Всички те могат да бъдат разделени в два класа - на аморфни и кристални. В аморфни материали (думата "аморфен" произлиза от гръцката.
Аморфен - «безформено", "аморфен") не е точен ред в режим на атома (или молекули, ако веществото има молекулна структура) в пространството.
В тази връзка, те са малко подобна на течността, но твърдо вещество. Аморфните материали не образуват кристали с определена форма.
Пример на аморфен материал може да служи като обикновен стъкло, много полимери.
Ако охлаждане глицерол, той се втвърдява в прозрачно маса, в която молекулите са подредени в разстройство, хаотично. Това е - аморфна маса материал.
Много по-разнообразен кристално вещество.
Атомите (молекули) са разположени по систематичен начин.
Поради това, тези вещества се, при благоприятни условия, могат да образуват красиви кристали. Най-често виждаме кристали на водата.
Когато водата замръзва, моделите на лед се формират върху стъклото или на пистата, във въздуха снежинки появяват изработена от малки ледени кристали.
След появата на електронната теория на структурата на материята и нови методи за тяхното изследване е да се разбере как са подредени на кристалите. Те могат да бъдат разделени в четири основни типа.
Първият са йонни кристали, като сол. Катиони и аниони под формата на кристали, кристална решетка йон.
В таблица сол (натриев хлорид NaCl), натриеви катиони и аниони хлорид се поставят в едно и също място, за да образуват проста кубичен решетка. В повечето кристали на други йонни субстанции, например SaS12, катиони образуват форма решетка и аниони - от друга страна, с решетка като е вградена в другата.
Кристални решетки са много сложни, законите на тяхната структура и връзката между решетъчна структура и свойствата на веществото, участващи в науката kristallohimija.
Привличането между катиони и аниони в йонните кристали доста силни, така йонни кристали обикновено са твърди, те са трудно да се стопи.
Например, точката на топене на натриев хлорид 801 ° С, калциев флуорид - 1810 ° С, и калциев оксид СаО - 2627 ° С! Вторият вид на кристали са изградени от молекули - почти всички органични вещества.
Молекулите на такива вещества атоми са свързани един с друг, повече или по-малко силно ковалентна връзка.
Но връзката между молекули обикновено е много слаба, и атомите, на които се конструират на молекулата, а самата молекула малко обикновено е по-слаба от силата на привличане между молекули. При стайна температура топлинната енергия на движение е често по-голяма от енергията, с която молекулите се привличат.
Поради това, много вещества на молекулна структура при нормални условия - газове хлоро С12, CO2 въглероден диоксид, метан СН4, С2Н4, етилен, и т.н. За такива молекули, образувани кристала, е необходимо да се намали топлинната енергия, т.е. ниска температура .. Следователно хлоро образува само кристали при температура под -101 ° С, метан - долу -182,5 ° С, азот (молекулата си сред вписана малката) - под -196 ° С, и т.н. Комуникацията между водните молекули е по-стабилен .. следователно водата замръзва при температури под нулата по Целзий.
йодни молекули 12 са големи, така йод образува кристали, които се топят при температура над стайната, но все още не е много високо (113 ° С). Molecular кристали, за разлика йон не е много трудно. Например, захар кристали много по-лесно да се смила в много фин прах (пудра захар) от кристалите на солта.
И точка на топене, и твърдостта на молекулни кристали зависи от кохезионни сили между молекулите в тях. И тази сила зависи и от формата на молекулите.
И това е разбираемо: ако молекулите са сложни, с неправилна форма, контакти между съседните молекули са отслабени. Тук е един добър пример за това.
Бензен и толуен - близки роднини. Но C6H6 бензен молекула е много симетричен, те имат формата на правилен шестоъгълник, който се състои от въглеродни атоми, всеки от които е свързан водороден атом.
При охлаждане, молекулата бензен сравнително лесно опаковани в кристала, и те са добре в контакт един с друг.
Бензен кристализира при охлаждане под +5,5 ° С S7N8 толуен молекула също е изработена от редовни шестоъгълници, но един от въглеродните атоми, вместо водороден атом, прикрепен друг С атом свързан към три водородни атома: С6Н5-СН3. Следователно толуен молекули са асиметрични, е трудно да се и се пакетира. В резултат на това при охлаждане толуенът започва да кристализира само под -95 ° С! И в много бързо охлаждане на молекули като цяло не може да има време да се подредят в подредена кристал, аморфно твърдо вещество толуен.
S3N803 глицерол молекула са асиметрична форма, следователно е необходимо да се опита много трудно да глицерол образуван при охлаждане кристали (те се топи при температура +19,9 ° С). Третият вид - това е така наречената кристална атомната решетка. Връзката на ковалентна може да се свърже атоми не само в молекулите.
Например, в диамант, който е изграден само от въглеродни атоми, свързани чрез ковалентни връзки. Въпреки това, не отделните молекули в диамант кристал не е така. Как действа той?
В въглероден атом, към корпуса на валентността четири електрони, така че може да образува ковалентна връзка с четири съседни атоми. Всяка от съседни атоми също е свързан с четири въглеродни атома.
Прочетете също така:
Много забележителен и насърчаване на българските граждани е фактът, че в развиващия се свят уроци не по-малко бързи темпове, отколкото в България. В крайна сметка, когато един единствен бе фиксиран на законодателно равнище.
прочети повече
Ако нещо не razdobudesh, това няма значение. Пропускайте опита и да преминете към следващия. Но описанието на опита на пропусната прочете някой ден, когато ви е удобно, и можете да се върнете към него. За първи експеримента са необходими две вещества, които.
прочети повече
Вземете лист плътна хартия, тя се търкаля от капачката. Бързо сушене лепило, уплътнения на сглобките и печат щапелни телбод. В този контейнер хартия, налейте вода, сложи сурово яйце. Свийте притежателя на тел (тя може да бъде.
прочети повече
Когато говорихме за това, защо сапун промивки, след споменати специално неговата молекула устройство: "главата" и дълга "опашка" и "главата" е поела ангажимент към водата, а "опашката", за сметка на това е отблъснати от водата ... Помислете.
прочети повече
Правило едно (най-важното). Първа демонстрация на опит, а след това - му обяснение и прилагане на закона! Тя е тази последователност привлича максимално внимание, и е основният въпрос, изследовател - "Защо?" Правилото.
прочети повече