Бодисын хатуу талст төлөвөөс шингэн төлөвт шилжихийг нэрлэдэг хайлах. Хатуу талст биеийг хайлуулахын тулд тодорхой температурт халаах ёстой, өөрөөр хэлбэл дулааныг хангах ёстой.Бодис хайлах температурыг гэнэбодисын хайлах цэг.
Урвуу процесс - шингэнээс хатуу төлөв рүү шилжих нь температур буурах, өөрөөр хэлбэл дулааныг арилгах үед тохиолддог. Бодисын шингэн төлөвөөс хатуу төлөвт шилжихийг нэрлэдэгхатууруулах , эсвэл болорЛизаци . Бодис талсжих температурыг гэнэболор температурионууд .
Туршлагаас харахад аливаа бодис ижил температурт талсжиж, хайлдаг.
Зураг дээр температурын хамаарлын графикийг харуулав талст бие(мөс) халаах хугацаанаас (цэгээс Ацэг хүртэл D)ба хөргөх хугацаа (цэгээс Дцэг хүртэл К). Үүн дээр хэвтээ тэнхлэгцаг хугацаа, температурыг босоо байдлаар зурна.
Графикаас харахад үйл явцын ажиглалт нь мөсний температур -40 ° C, эсвэл тэдний хэлснээр температур байсан үеэс эхэлсэн болохыг харуулж байна. эхлэх мөчцаг тэхлэл= -40 ° C (цэг Аграфик дээр). Цаашид халаах тусам мөсний температур нэмэгддэг (график дээр энэ хэсэг байна AB). Температур нь 0 ° C хүртэл нэмэгддэг - мөс хайлах температур. 0 градусын температурт мөс хайлж, температур нь өсөхөө болино. Бүх хайлах хугацаанд (жишээ нь бүх мөс хайлж дуустал) мөсний температур өөрчлөгддөггүй, гэхдээ шатаагч үргэлжлүүлэн шатаж, дулааныг өгдөг. Хайлах үйл явц нь графикийн хэвтээ хэсэгтэй тохирч байна Нар . Бүх мөс хайлж, ус болж хувирсны дараа л температур дахин нэмэгдэж эхэлдэг (хэсэг CD). Усны температур +40 хэмд хүрсний дараа шарагчийг унтрааж, ус хөргөж эхэлдэг, өөрөөр хэлбэл дулааныг зайлуулдаг (үүнийг хийхийн тулд та устай савыг өөр, том мөстэй саванд хийж болно). Усны температур буурч эхэлдэг (хэсэг Д.Э). Температур 0 ° C хүрэхэд дулааныг арилгасан хэвээр байгаа хэдий ч усны температур буурахаа болино. Энэ бол усны талсжих үйл явц - мөс үүсэх (хэвтээ хэсэг Э.Ф.). Бүх ус мөс болж хувирах хүртэл температур өөрчлөгдөхгүй. Үүний дараа л мөсний температур буурч эхэлдэг (хэсэг FK).
Харгалзан үзэх графикийн харагдах байдлыг дараах байдлаар тайлбарлав. Сайт дээр ABНийлүүлсэн дулааны улмаас мөсний молекулуудын дундаж кинетик энерги нэмэгдэж, температур нь нэмэгддэг. Сайт дээр НарКолбоны агуулгыг хүлээн авсан бүх энерги нь мөсөн болор торыг устгахад зарцуулагддаг: түүний молекулуудын орон зайн эмх цэгцгүй зохицуулалт нь эмх замбараагүй байдлаар солигдож, молекулуудын хоорондох зай өөрчлөгддөг, өөрөөр хэлбэл. Молекулууд нь бодис шингэн болж хувирах байдлаар өөрчлөгддөг. Молекулуудын дундаж кинетик энерги өөрчлөгддөггүй тул температур өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Цаашид хайлсан мөс усны температурыг нэмэгдүүлэх (тухай CD) нь шатаагчаас өгч буй дулааны улмаас усны молекулуудын кинетик энерги нэмэгдэхийг хэлнэ.
Ус хөргөх үед (хэсэг Д.Э) энергийн нэг хэсэг нь үүнээс салж, усны молекулууд бага хурдтай хөдөлж, дундаж кинетик энерги буурдаг - температур буурч, ус хөргөнө. 0 хэмд (хэвтээ хэсэг Э.Ф.) молекулууд эгнээнд орж эхэлдэг тодорхой дарааллаар, болор тор үүсгэдэг. Энэ процесс дуусах хүртэл дулааныг арилгаж байгаа хэдий ч бодисын температур өөрчлөгдөхгүй бөгөөд энэ нь хатуурах үед шингэн (ус) энерги ялгаруулдаг гэсэн үг юм. Энэ бол мөс шингээж, шингэн болж хувирсан энерги юм (хэсэг Нар). Шингэний дотоод энерги нь түүнийхээс их байдаг хатуу. Хайлах (болон талстжих) үед биеийн дотоод энерги огцом өөрчлөгддөг.
1650 ºС-ээс дээш температурт хайлдаг металлыг нэрлэдэг галд тэсвэртэй(титан, хром, молибден гэх мэт). Гянт болд нь тэдний дунд хамгийн өндөр хайлах цэгтэй байдаг - ойролцоогоор 3400 ° C. Галд тэсвэртэй металл ба тэдгээрийн нэгдлүүдийг агаарын хөлгийн үйлдвэрлэл, пуужингийн үйлдвэрлэлд халуунд тэсвэртэй материал болгон ашигладаг сансрын технологи, цөмийн эрчим хүч.
Хайлах үед бодис нь энергийг шингээдэг гэдгийг дахин онцолж хэлье. Талсжих явцад эсрэгээр нь түүнд өгдөг орчин. Талсжих явцад ялгарах тодорхой хэмжээний дулааныг хүлээн авснаар орчин халдаг. Үүнийг олон шувууд сайн мэддэг. Тэд өвлийн улиралд хүйтэн жавартай үед гол мөрөн, нууруудыг бүрхсэн мөсөн дээр сууж байхад гайхах зүйл алга. Мөс үүсэх үед энерги ялгардаг тул түүний дээрх агаар ойн модныхоос хэд хэдэн градусаар дулаан байдаг бөгөөд шувууд үүнийг ашигладаг.
Аморф бодисыг хайлуулах.
Тодорхой байгаа эсэх хайлах цэгүүд- Энэ чухал тэмдэгталст бодисууд. Энэ шинж чанараараа тэдгээрийг амархан ялгаж чаддаг аморф биетүүд, тэдгээрийг мөн хатуу бодис гэж ангилдаг. Үүнд, ялангуяа шил, маш наалдамхай давирхай, хуванцар зэрэг орно.
Аморф бодисууд(талстаас ялгаатай нь) тодорхой хайлах цэггүй байдаг - тэд хайлдаггүй, харин зөөлрүүлдэг. Халаахад, жишээлбэл, шилний хэсэг эхлээд хатуугаас зөөлөн болж, амархан нугалж эсвэл сунгаж болно; өндөр температурт хэсэг нь өөрийн таталцлын нөлөөн дор хэлбэрээ өөрчилж эхэлдэг. Энэ нь халах үед зузаан наалдамхай масс нь түүний хэвтэж буй савны хэлбэрийг авдаг. Энэ масс нь эхлээд зөгийн бал шиг өтгөн, дараа нь цөцгий шиг, эцэст нь ус шиг бараг л бага зуурамтгай шингэн болж хувирдаг. Гэсэн хэдий ч хатуу биетийг шингэн рүү шилжүүлэх тодорхой температурыг зааж өгөх боломжгүй, учир нь энэ нь байхгүй.
Үүний шалтгаан нь аморф биетүүдийн бүтцийн талст биетүүдийн бүтцийн үндсэн ялгаанд оршдог. Аморф биет дэх атомууд санамсаргүй байдлаар байрладаг. Аморф бие нь бүтцээрээ шингэнтэй төстэй байдаг. Хатуу шилэнд аль хэдийн атомууд санамсаргүй байдлаар байрладаг. Энэ нь шилний температурыг нэмэгдүүлэх нь зөвхөн түүний молекулуудын чичиргээний хүрээг нэмэгдүүлж, аажмаар улам бүр нэмэгдүүлнэ гэсэн үг юм. илүү эрх чөлөөхөдөлгөөн. Тиймээс шил нь аажмаар зөөлөрч, молекулуудын байрлалаас шилжилтийн шинж чанартай "хатуу-шингэн" хурц шилжилтийг харуулдаггүй. хатуу дарааллаарэмх замбараагүй хүмүүст.
Хайлуулах дулаан.
Хайлах дулаанүед тухайн бодист өгөх ёстой дулааны хэмжээ юм тогтмол даралтТэгээд тогтмол температур, тэнцүү температурхатуу талст төлөвөөс шингэн төлөвт бүрэн хувиргахын тулд хайлах. Хайлтын дулаан нь бодисыг шингэн төлөвөөс талсжуулах явцад ялгарах дулаантай тэнцүү байна. Хайлах явцад бодист өгөгдсөн бүх дулаан нь түүний молекулуудын боломжит энергийг нэмэгдүүлэхэд чиглэгддэг. Тогтмол температурт хайлдаг тул кинетик энерги өөрчлөгддөггүй.
Туршлагатайгаар хайлуулах талаар судалж байна янз бүрийн бодисуудижил масстай тул тэдгээрийг шингэн болгон хувиргахад шаардлагатай гэдгийг харж болно өөр өөр тоо хэмжээдулаан. Жишээлбэл, нэг кг мөс хайлуулахын тулд 332 Ж, 1 кг хар тугалга хайлуулахын тулд 25 кЖ эрчим хүч зарцуулах шаардлагатай болдог.
Бие махбодоос ялгарах дулааны хэмжээг сөрөг гэж үздэг. Иймд масстай бодисыг талсжуулах явцад ялгарах дулааны хэмжээг тооцоолохдоо м, та ижил томъёог ашиглах ёстой, гэхдээ хасах тэмдэгтэй:
Шаталтын дулаан.
Шаталтын дулаан(эсвэл илчлэгийн үнэ цэнэ, калорийн агууламж) үед ялгарах дулааны хэмжээ бүрэн шаталттүлш.
Биеийг халаахад түлш шатаах явцад ялгардаг энергийг ихэвчлэн ашигладаг. Уламжлалт түлш (нүүрс, газрын тос, бензин) нь нүүрстөрөгч агуулдаг. Шаталтын үед нүүрстөрөгчийн атомууд агаар дахь хүчилтөрөгчийн атомуудтай нэгдэж нүүрстөрөгчийн давхар ислийн молекулуудыг үүсгэдэг. Эдгээр молекулуудын кинетик энерги нь анхны бөөмсүүдийнхээс их байдаг. Шаталтын үед молекулуудын кинетик энерги нэмэгдэхийг энерги ялгарах гэж нэрлэдэг. Түлшийг бүрэн шатаах үед ялгарах энерги нь энэ түлшний шаталтын дулаан юм.
Түлшний шаталтын дулаан нь түлшний төрөл ба түүний массаас хамаарна. Яаж илүү масстүлш гэх мэт илүү тоо хэмжээбүрэн шаталтын явцад ялгардаг дулаан.
1 кг жинтэй түлшийг бүрэн шатаахад хэр их дулаан ялгардагийг харуулсан физик хэмжигдэхүүнийг нэрлэдэг. түлшний шаталтын хувийн дулаан.Шаталтын тодорхой дулааныг үсгээр тэмдэглэнэqба килограмм тутамд жоуль (Ж/кг)-ээр хэмжигдэнэ.
Дулааны хэмжээ Qшаталтын явцад ялгардаг мкг түлшийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.
Дурын масстай түлшийг бүрэн шатаах үед ялгарах дулааны хэмжээг олохын тулд танд хэрэгтэй тодорхой дулаанэнэ түлшний шаталтыг түүний массаар үржүүлсэн.
Бодисын бүтэц нь зөвхөн химийн бөөмс дэх атомуудын харьцангуй байрлалаар тодорхойлогддоггүй, мөн эдгээр химийн хэсгүүдийн орон зай дахь байршлаар тодорхойлогддог. Атом, молекул, ионуудын хамгийн эмх цэгцтэй байрлал нь дотор байдаг талстууд(Грек хэлнээс" талстууд" - мөс), химийн хэсгүүд (атом, молекул, ионууд) тодорхой дарааллаар байрлаж, орон зайд болор тор үүсгэдэг. Зарим үүсэх нөхцөлд тэдгээр нь байж болно. байгалийн хэлбэрзөв тэгш хэмт олон талт. Талст төлөв нь бөөмсийн зохион байгуулалтад урт хугацааны дараалал, болор торны тэгш хэмээр тодорхойлогддог.
Аморф төлөв нь зөвхөн богино зайн эрэмбээр тодорхойлогддог. Бүтэцүүд аморф бодисуудЭдгээр нь шингэнтэй төстэй боловч шингэн нь хамаагүй бага байдаг. Аморф төлөв нь ихэвчлэн тогтворгүй байдаг. Механик ачаалал эсвэл температурын өөрчлөлтийн нөлөөн дор аморф биетүүд талсжиж болно. Реактив байдалдахь бодисууд аморф төлөвталстаас хамаагүй өндөр байна.
Аморф бодисууд
Гол тэмдэг аморф(Грек хэлнээс" аморфос" - хэлбэргүй) бодисын төлөв байдал - атомын байхгүй эсвэл молекулын тор, өөрөөр хэлбэл, талст төлөв байдлын бүтцийн шинж чанарын гурван хэмжээст үечилсэн байдал.
Хөргөх үед шингэн бодисталсжилт үргэлж тохиолддоггүй. тодорхой нөхцөлд тэнцвэргүй хатуу аморф (шилэн) төлөв үүсч болно. Шилэн төлөвт энгийн бодис (нүүрстөрөгч, фосфор, хүнцэл, хүхэр, селен), исэл (жишээлбэл, бор, цахиур, фосфор), галогенид, халькогенид, олон органик полимер агуулагдаж болно.
Энэ төлөвт бодис нь удаан хугацааны туршид тогтвортой байж чаддаг, жишээлбэл, зарим галт уулын шилний насыг хэдэн сая жилээр тооцдог. Физик ба химийн шинж чанарШилэн аморф төлөвт байгаа бодисууд нь талст бодисын шинж чанараас эрс ялгаатай байж болно. Жишээлбэл, шилэн германий давхар исэл нь талстаас илүү химийн идэвхтэй байдаг. Шингэн ба хатуу аморф төлөвийн шинж чанарын ялгаа нь бөөмсийн дулааны хөдөлгөөний шинж чанараар тодорхойлогддог: аморф төлөвт бөөмс нь зөвхөн чичиргээ болон эргэлтийн хөдөлгөөнүүд, гэхдээ бодисоор дамжин хөдөлж чадахгүй.
Аморф төлөвт зөвхөн хатуу хэлбэрээр байж болох бодисууд байдаг. Энэ нь нэгжийн жигд бус дараалал бүхий полимеруудыг хэлнэ.
Аморф биетүүд изотроп, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн механик, оптик, цахилгаан болон бусад шинж чанарууд нь чиглэлээс хамаардаггүй. Аморф биет нь тогтсон хайлах цэггүй байдаг: хайлах нь тодорхой температурын мужид явагддаг. Аморф бодис хатуу төлөвөөс шингэн төлөвт шилжих нь шинж чанарын огцом өөрчлөлт дагалддаггүй. Физик загвараморф төлөв хараахан бий болоогүй байна.
Кристал бодисууд
Хатуу талстууд- ижил бүтцийн элементийн хатуу давтагдах чадвараар тодорхойлогддог гурван хэмжээст формацууд ( нэгж нүд) бүх чиглэлд. Нэгж эс бол талст дотор давтагдах параллелепипед хэлбэртэй болорын хамгийн бага эзэлхүүн юм. хязгааргүй тоонэг удаа.
Геометрийн хувьд зөв хэлбэрталстууд нь юуны түрүүнд тэдний хатуу тогтмол дотоод бүтцээр тодорхойлогддог. Хэрэв талст дахь атом, ион, молекулын оронд цэгүүдийг эдгээр бөөмсийн хүндийн төв гэж дүрсэлвэл талст тор гэж нэрлэгддэг ийм цэгүүдийн гурван хэмжээст тогтмол тархалтыг олж авна. Цэгүүдийг өөрсдөө гэж нэрлэдэг зангилааболор тор.
Кристал торны төрлүүд
Кристал тор нь ямар хэсгүүдээс бүтсэн, тэдгээрийн хоорондын химийн холбоо ямар шинж чанараас шалтгаална. янз бүрийн төрөлталстууд.
Ионы талстууд нь катион ба анионуудаас (жишээлбэл, ихэнх металлын давс, гидроксид) үүсдэг. Тэдгээрийн дотор хэсгүүдийн хооронд ионы холбоо байдаг.
Ионы талстууд нь монотомионууд. Кристалууд ийм байдлаар бүтээгддэг натрийн хлорид, калийн иодид, кальцийн фтор.
Нэг атомт металлын катионууд болон олон атомт анионууд, тухайлбал нитратын ион NO 3 −, сульфатын ион SO 4 2−, карбонатын ион CO 3 2− зэрэг нь олон давсны ионы талст үүсэхэд оролцдог.
Ионы талст дахь ганц молекулыг тусгаарлах боломжгүй юм. Катион бүр нь анион бүрт татагдаж, бусад катионуудаар түлхэгдэнэ. Талстыг бүхэлд нь асар том молекул гэж үзэж болно. Ийм молекулын хэмжээ хязгаарлагдахгүй, учир нь энэ нь шинэ катион, анион нэмэх замаар өсөх боломжтой.
Ихэнх ионы нэгдлүүд нь бүтцийн төрлүүдийн аль нэгэнд талсждаг бөгөөд тэдгээр нь координацын тоо, өөрөөр хэлбэл тухайн ионы эргэн тойрон дахь хөршүүдийн тоогоор (4, 6 эсвэл 8) ялгаатай байдаг. Ионы нэгдлүүдийн хувьд тэнцүү тооКатион ба анионуудын хувьд болор торны үндсэн дөрвөн төрлийг мэддэг: натрийн хлорид (хоёулаа ионы зохицуулалтын тоо 6), цезийн хлорид (хоёул ионы зохицуулалтын тоо 8), сфалерит ба вуртцит (бүтцийн төрөл хоёулаа тодорхойлогддог. катион ба анионы координатын тоо 4-тэй тэнцүү). Хэрэв катионуудын тоо хоёр дахин нэмэгдвэл бага тооанионууд байвал катионуудын координацын тоо нь анионуудын координацын тооноос хоёр дахин их байх ёстой. Энэ тохиолдолд тэдгээрийг хэрэгжүүлдэг бүтцийн төрлүүдфлюорит ( зохицуулалтын тоо 8 ба 4), рутил (зохицуулалтын дугаар 6 ба 3), кристобалит (зохицуулалтын дугаар 4 ба 2).
Ерөнхийдөө ионы талстууд нь хатуу боловч хэврэг байдаг. Тэдний эмзэг байдал нь болор бага зэрэг хэв гажилттай байсан ч катион ба анионуудын хооронд түлхэх хүчнүүд шилждэгтэй холбоотой юм. ижил нэртэй ионуудкатион ба анионуудын хоорондох татах хүчийг давамгайлж эхлэх ба болор нурж унана.
Ионы талстууд өндөр хайлах цэгтэй байдаг. Хайлсан төлөвт ионы талст үүсгэдэг бодисууд нь цахилгаан дамжуулах чадвартай байдаг. Усанд ууссан үед эдгээр бодисууд катион ба анион болж задарч, үүссэн уусмалууд нь цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг.
Туйлын уусгагчид өндөр уусах чадвартай, дагалддаг электролитийн диссоциациөндөр диэлектрик тогтмол ε бүхий уусгагч орчинд ионуудын хоорондох таталцлын энерги багасдагтай холбоотой юм. Зөвшөөрөх чадварус нь вакуумаас 82 дахин их (ионы талст дахь нөхцөлт байдаг), ионуудын хоорондох таталцал усан уусмал. Ионыг уусгаснаар үр нөлөө нь нэмэгддэг.
Атомын талстууд нь бие даасан атомуудаас бүрддэг ковалент холбоо. Энгийн бодисуудаас зөвхөн бор болон IVA бүлгийн элементүүд ийм талст тортой байдаг. Ихэнхдээ бие биетэйгээ металл бус нэгдлүүд (жишээлбэл, цахиурын давхар исэл) атомын талст үүсгэдэг.
Ионы талстуудын нэгэн адил атомын талстыг аварга молекул гэж үзэж болно. Тэд маш бат бөх, хатуу бөгөөд дулаан, цахилгааныг сайн дамжуулдаггүй. Атомын талст тортой бодисууд өндөр температурт хайлдаг. Эдгээр нь ямар ч уусгагчд бараг уусдаггүй. Тэдгээр нь бага урвалаар тодорхойлогддог.
Молекулын талстууд нь бие даасан молекулуудаас бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн дотор атомууд нь ковалент холбоогоор холбогддог. Молекулуудын хооронд сул хүч үйлчилдэг молекул хоорондын хүч. Тэдгээр нь амархан устдаг тул молекулын талстууд байдаг бага температурхайлах, бага хатуулаг, өндөр дэгдэмхий. Молекулын болор тор үүсгэдэг бодисууд байдаггүй цахилгаан дамжуулах чанар, тэдгээрийн уусмал, хайлмал нь мөн цахилгаан гүйдэл дамжуулдаггүй.
Нэг молекулын сөрөг цэнэгтэй электронууд хөрш зэргэлдээх молекулуудын эерэг цэнэгтэй цөмүүдтэй электростатик харилцан үйлчлэлийн улмаас молекул хоорондын хүч үүсдэг. Молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч нь олон хүчин зүйлээс хамаардаг. Тэдний дунд хамгийн чухал нь оршихуй юм туйлын холбоо, өөрөөр хэлбэл электрон нягтын нэг атомаас нөгөөд шилжих шилжилт. Үүнээс гадна молекулуудын хооронд молекул хоорондын харилцан үйлчлэл илүү хүчтэй байдаг их тооэлектронууд.
Ихэнх металл бус энгийн бодисууд (жишээлбэл, иод I 2, аргон Ар, хүхэр S 8) ба бие биетэйгээ нэгдлүүд (жишээлбэл, ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, устөрөгчийн хлорид), түүнчлэн бараг бүх хатуу бодисууд. органик бодисмолекулын талстыг үүсгэдэг.
Металл нь метал болор тороор тодорхойлогддог. Энэ нь атомуудын хоорондох металлын холбоог агуулдаг. Металл талстуудад атомын цөмүүд нь тэдгээрийн савлагаа нь аль болох нягт байхаар байрладаг. Ийм талстууд дахь холболт нь орон зайгүй болж, талстыг бүхэлд нь хамардаг. Металл талстууд нь цахилгаан, дулаан дамжуулалт өндөр, металлын гялбаа, тунгалаг чанар, хэв гажилтанд амархан ордог.
Кристал торны ангилал нь хязгаарлах тохиолдлуудад нийцдэг. Ихэнх талстууд органик бус бодисуудзавсрын төрөлд хамаарна - ковалент-ион, молекул-ковалент гэх мэт. Жишээлбэл, болор хэлбэрээр бал чулууДавхарга бүрийн доторх холбоосууд нь ковалент-металл бөгөөд давхаргын хооронд молекул хоорондын холбоо байдаг.
Изоморфизм ба полиморфизм
Олон талст бодисуудижил бүтэцтэй. Үүний зэрэгцээ ижил бодис нь өөр өөр талст бүтэц үүсгэж болно. Энэ нь үзэгдлүүдэд тусгагдсан байдаг изоморфизмТэгээд полиморфизм.
ИзоморфизмЭнэ нь атом, ион эсвэл молекулуудын талст бүтэц дэх бие биенээ орлуулах чадварт оршдог. Энэ нэр томъёо (Грек хэлнээс" isos"- тэнцүү ба" морфе" - хэлбэр) -ийг 1819 онд Э.Мицшерлих санал болгосон. Изоморфизмын хуулийг 1821 онд Э.Мицерлих ингэж томъёолсон: "Ижил аргаар холбогдсон атомуудын ижил тоо нь ижил талст хэлбэрийг өгдөг; энэ тохиолдолд талст хэлбэр нь хамаарахгүй химийн шинж чанаратомууд, гэхдээ зөвхөн тэдгээрийн тоо, харьцангуй байрлалаар тодорхойлогддог."
Ажиллаж байна химийн лаборатори Берлиний их сургууль, Митшерлих хар тугалга, бари, стронцийн сульфатын талстуудын бүрэн ижил төстэй байдал, бусад олон бодисын талст хэлбэрийн ижил төстэй байдалд анхаарлаа хандуулав. Түүний ажиглалт Шведийн нэрт химич Ж.-Ягийн анхаарлыг татав. Берзелиус Мицшерлих фосфор, хүнцлийн хүчлүүдийн нэгдлүүдийн жишээг ашиглан ажиглагдсан хэв маягийг батлахыг санал болгов. Судалгааны үр дүнд “Хоёр цуврал давс нь нэг нь хүчиллэг радикал хэлбэрээр хүнцэл, нөгөө нь фосфор агуулдаг гэдгээрээ л ялгаатай” гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн байна. Митшерлихийн нээлт тун удалгүй эрдэс судлаачдын анхаарлыг татаж, эрдэс бодис дахь элементүүдийг изоморф орлуулах асуудлыг судалж эхэлсэн.
Хамтарсан талсжих үед изоморфизмд өртөмтгий бодисууд ( изоморфбодис), холимог талстууд (изоморф хольц) үүсдэг. Энэ нь бие биенээ орлуулж буй тоосонцоруудын хэмжээ бага зэрэг ялгаатай (15% -иас ихгүй) тохиолдолд л боломжтой юм. Нэмж дурдахад, изоморф бодисууд нь атом эсвэл ионуудын орон зайн байршилтай ижил төстэй байх ёстой бөгөөд иймээс гаднах хэлбэрийн ижил төстэй талстуудтай байх ёстой. Ийм бодисууд нь жишээлбэл, хөнгөн цагааныг агуулдаг. Калийн хөнгөн цагааны талстуудад KAl(SO 4) 2 . 12H 2 O калийн катионуудыг рубиди эсвэл аммонийн катионоор, хөнгөн цагааны катионуудыг хром (III) эсвэл төмрийн (III) катионуудаар хэсэгчлэн эсвэл бүрэн сольж болно.
Изоморфизм нь байгальд өргөн тархсан байдаг. Ихэнх ашигт малтмал нь цогцолборын изоморф хольц юм хувьсах найрлага. Жишээлбэл, эрдсийн сфалерит ZnS-д цайрын атомын 20 хүртэлх хувийг төмрийн атомуудаар сольж болно (ZnS ба FeS нь өөр өөр талст бүтэцтэй байдаг). Изоморфизм нь ховор, ул мөр элементийн геохимийн шинж чанар, тэдгээрийн тархалттай холбоотой юм чулуулагболон хүдэр, тэдгээр нь изоморф хольц хэлбэрээр агуулагддаг.
Изоморф орлуулалт нь олон зүйлийг тодорхойлдог ашигтай шинж чанарууд хиймэл материал орчин үеийн технологи- хагас дамжуулагч, ферромагнет, лазер материал.
Олон бодисууд нь талст хэлбэрийг үүсгэж чаддаг өөр бүтэцшинж чанар, гэхдээ ижил найрлагатай ( полиморфөөрчлөлт). Полиморфизм- хатуу бодисын чадвар ба шингэн талстуудижил химийн найрлагатай өөр өөр талст бүтэц, шинж чанартай хоёр буюу түүнээс дээш хэлбэрээр байдаг. Энэ үг Грекээс гаралтай " полиморфос"- олон янз. Полиморфизмын үзэгдлийг 1798 онд кальцит ба арагонит гэсэн хоёр өөр эрдсүүд адилхан болохыг олж мэдсэн М.Клапрот нээжээ. химийн найрлага CaCO 3.
Энгийн бодисын полиморфизмыг ихэвчлэн аллотропи гэж нэрлэдэг бол полиморфизмын тухай ойлголт нь талст бус бодисуудад хамаарахгүй. аллотроп хэлбэрүүд(жишээлбэл, хийн O 2 ба O 3). Ердийн жишээполиморф хэлбэрүүд - шинж чанараараа эрс ялгаатай нүүрстөрөгчийн өөрчлөлт (алмаз, лонсдалейт, бал чулуу, карбин ба фуллерен). Нүүрстөрөгчийн оршин тогтнох хамгийн тогтвортой хэлбэр нь бал чулуу боловч ердийн нөхцөлд түүний бусад өөрчлөлтүүд тодорхойгүй хэвээр үлдэж болно. Өндөр температурт тэд бал чулуу болж хувирдаг. Алмазын хувьд энэ нь хүчилтөрөгч байхгүй үед 1000 o С-ээс дээш халах үед тохиолддог. Урвуу шилжилт нь хүрэхэд илүү хэцүү байдаг. Зөвхөн өндөр температур (1200-1600 ° C) шаардагдахаас гадна асар их даралт - 100 мянган атмосфер хүртэл. Хайлсан металл (төмөр, кобальт, хром болон бусад) байгаа тохиолдолд бал чулууг алмаз болгон хувиргах нь илүү хялбар байдаг.
Молекулын талстуудын хувьд полиморфизм нь болор дахь молекулуудын янз бүрийн савлагаа эсвэл молекулын хэлбэр өөрчлөгдөхөд илэрдэг. ионы талстууд- янз бүрийн хэлбэрээр харьцангуй байрлалкатион ба анионууд. Зарим нь энгийн бөгөөд нарийн төвөгтэй бодисуудхоёроос дээш полиморф өөрчлөлттэй. Жишээлбэл, цахиурын давхар исэл нь арван өөрчлөлттэй, кальцийн фторид - зургаа, аммонийн нитрат - дөрөв. Полиморф өөрчлөлтийг ихэвчлэн тэмдэглэдэг Грек үсэгα, β, γ, δ, ε,... бага температурт тогтвортой байдаг өөрчлөлтүүдээс эхлэн.
Хэд хэдэн полиморф өөрчлөлттэй бодисыг уур, уусмал эсвэл хайлмалаас талсжуулах үед эхлээд өгөгдсөн нөхцөлд тогтвортой байдал багатай өөрчлөлт үүсч, дараа нь илүү тогтвортой болж хувирдаг. Жишээлбэл, фосфорын уур конденсацлах үед энэ нь үүсдэг цагаан фосфор, энэ нь хэвийн нөхцөлд удаан боловч халах үед хурдан улаан фосфор болж хувирдаг. Хар тугалганы гидроксидыг усгүйжүүлэхэд эхлээд (ойролцоогоор 70°С) бага температурт тогтворгүй шар β-PbO үүснэ, ойролцоогоор 100°С-д улаан α-PbO болж, 540°С-т хувирна; β-PbO руу буцах.
Нэг полиморфоос нөгөөд шилжихийг полиморф хувирал гэж нэрлэдэг. Эдгээр шилжилт нь температур эсвэл даралт өөрчлөгдөхөд тохиолддог бөгөөд шинж чанарын огцом өөрчлөлт дагалддаг.
Нэг өөрчлөлтөөс нөгөөд шилжих үйл явц нь эргэлт буцалтгүй эсвэл эргэлт буцалтгүй байж болно. Тиймээс BN (борын нитрид) найрлагатай цагаан зөөлөн бал чулуулаг бодисыг 1500-1800 хэмд халааж, хэдэн арван атмосферийн даралттай үед түүний өндөр температурын өөрчлөлт үүсдэг. боразон, хатуулагаараа алмазтай ойролцоо . Температур ба даралтыг хэвийн нөхцөлд тохирох утгыг бууруулахад боразон бүтэцээ хадгална. Урвуу шилжилтийн жишээ бол харилцан өөрчлөлтүүдхүхрийн хоёр өөрчлөлт (orthorhombic and monoclinic) 95 o C.
Полиморф хувиргалт нь бүтцэд мэдэгдэхүйц өөрчлөлтгүйгээр тохиолдож болно. Заримдаа өөрчлөгддөг болор бүтэцбүрэн байхгүй, жишээлбэл, α-Fe-ийг β-Fe руу 769 ° C-д шилжүүлэх үед төмрийн бүтэц өөрчлөгддөггүй, харин түүний ферросоронзон шинж чанар нь алга болдог.
Бидний аль хэдийн мэдэж байгаагаар бодис нь гуравт байж болно нэгтгэх төлөвүүд: хий, хэцүүТэгээд шингэн. Хэвийн нөхцөлд хийн төлөвт байдаг хүчилтөрөгч -194 ° C-ийн температурт хөхөвтөр шингэн болж, -218.8 ° C-ийн температурт хөх өнгийн талст бүхий цас шиг масс болж хувирдаг.
Бодисын хатуу төлөвт байх температурын хүрээг буцалгах ба хайлах цэгээр тодорхойлно. Хатуу бодисууд талстТэгээд аморф.
У аморф бодисуудтогтмол хайлах цэг байхгүй - халах үед тэдгээр нь аажмаар зөөлөрч, шингэн төлөвт хувирдаг. Энэ төлөвт, жишээлбэл, янз бүрийн давирхай, пластилин олддог.
Кристал бодисуудТэдгээр нь сансар огторгуйн тодорхой цэгүүдэд атом, молекул, ионуудаас бүрдэх бөөмсийн тогтмол зохион байгуулалтаар ялгагдана. Эдгээр цэгүүдийг шулуун шугамаар холбосноор орон зайн хүрээ үүсдэг бөгөөд үүнийг болор тор гэж нэрлэдэг. Кристал хэсгүүдийн байрлах цэгүүдийг нэрлэдэг торны зангилаа.
Бидний төсөөлж буй торны зангилаанууд нь ион, атом, молекулуудыг агуулж болно. Эдгээр тоосонцор хийдэг хэлбэлзлийн хөдөлгөөнүүд. Температур нэмэгдэхэд эдгээр хэлбэлзлийн хүрээ нэмэгддэг бөгөөд энэ нь хүргэдэг дулааны тэлэлтутас.
Кристал торны зангилаанд байрлах бөөмсийн төрөл ба тэдгээрийн хоорондын холболтын шинж чанараас хамааран дөрвөн төрлийн болор торыг ялгадаг. ион, атомын, молекулТэгээд металл.
ИоникЭдгээр нь зангилаанд ионууд байрладаг болор тор гэж нэрлэгддэг. Эдгээр нь энгийн Na+, Cl-, SO24-, OH- нийлмэл ионуудыг хоёуланг нь холбож чаддаг ионы холбоо бүхий бодисуудаас үүсдэг. Тиймээс ионы болор тор нь металлын давс, зарим исэл ба гидроксил, i.e. ионы химийн холбоо байдаг бодисууд. Натрийн хлоридын талстыг авч үзье, энэ нь эерэг ээлжлэн Na+ ба сөрөг CL- ионуудаас бүрдэх ба тэдгээр нь нийлээд шоо хэлбэртэй тор үүсгэдэг. Ийм талст дахь ионуудын хоорондын холбоо нь маш тогтвортой байдаг. Үүнээс болж ионы тортой бодисууд нь харьцангуй өндөр хүч чадал, хатуулагтай байдаг бөгөөд тэдгээр нь галд тэсвэртэй, тогтворгүй байдаг.
Атомболор тор нь зангилаанууд нь байгаа болор тор юм бие даасан атомууд. Ийм торонд атомууд хоорондоо маш хүчтэй ковалент холбоогоор холбогддог. Жишээлбэл, алмааз бол тэдгээрийн нэг юм аллотропик өөрчлөлтүүднүүрстөрөгч.
Атомын болор тортой бодисууд байгальд тийм ч түгээмэл байдаггүй. Үүнд талст бор, цахиур, германий, түүнчлэн нарийн төвөгтэй бодисууд, тухайлбал цахиур (IV) оксид - SiO 2: цахиур, кварц, элс, чулуулгийн болор орно.
Атомын болор тортой бодисуудын дийлэнх нь маш их байдаг өндөр температурхайлах (алмазын хувьд энэ нь 3500 хэмээс дээш), ийм бодис нь хүчтэй, хатуу, бараг уусдаггүй.
МолекулЭдгээрийг молекулууд зангилаанууд дээр байрладаг болор тор гэж нэрлэдэг. Эдгээр молекулуудын химийн холбоо нь туйл (HCl, H 2 0) эсвэл туйлшралгүй (N 2, O 3) байж болно. Хэдийгээр молекулуудын доторх атомууд нь маш хүчтэй ковалент холбоогоор холбогдсон боловч молекулуудын хооронд сул хүчмолекул хоорондын таталцал. Тийм ч учраас молекулын болор тортой бодисууд нь хатуулаг багатай, хайлах цэг багатай, дэгдэмхий чанараараа тодорхойлогддог.
Ийм бодисын жишээнд орно хатуу ус– мөс, хатуу нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV) – “хуурай мөс”, хатуу устөрөгчийн хлорид ба хүхэрт устөрөгч, нэг үүсгэсэн хатуу энгийн бодисууд - ( үнэт хийнүүд), хоёр - (H 2, O 2, CL 2, N 2, I 2), гурав - (O 3), дөрөв - (P 4), найман атомын (S 8) молекулууд. дийлэнх нь хатуу органик нэгдлүүдмолекулын болор тортой (нафталин, глюкоз, элсэн чихэр).
blog.site, материалыг бүрэн эсвэл хэсэгчлэн хуулахдаа эх сурвалжийн холбоосыг оруулах шаардлагатай.
IN химийн харилцан үйлчлэлЭнэ нь бие даасан атом эсвэл молекулууд биш, харин бодисууд ордог. Бондын төрлөөр нь бодисыг ангилдаг молекул ба молекул бус барилгууд.
Эдгээр нь молекулуудаас бүрддэг бодисууд юм. Ийм бодис дахь молекулуудын хоорондын холбоо нь маш сул, молекул доторх атомуудаас хамаагүй сул бөгөөд харьцангуй бага температурт ч эвдэрдэг - бодис нь шингэн болж, дараа нь хий болж хувирдаг (иодын сублимация). Молекулуудаас бүрдэх бодисын хайлах болон буцлах температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг молекул жин. TO молекулын бодисуудатомын бүтэцтэй бодисууд (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W), тэдгээрийн дотор металл ба металл бус бодисууд байдаг.
Бодисын молекул бус бүтэц
Бодис руу молекул бусбарилгууд юм ионы нэгдлүүд. Металл бус металлын ихэнх нэгдлүүд ийм бүтэцтэй байдаг: бүх давс (NaCl, K 2 S0 4), зарим гидрид (LiH) ба исэл (CaO, MgO, FeO), суурь (NaOH, KOH). Ионы (молекул бус) бодисууд нь хайлах, буцлах температур өндөртэй байдаг.
Хатуу бодис: талст ба аморф
Аморф бодисуудтэдгээр нь тодорхой хайлах цэггүй байдаг - халах үед тэдгээр нь аажмаар зөөлөрч, шингэн төлөвт хувирдаг. Жишээлбэл, plasticine болон төрөл бүрийн давирхай нь аморф төлөвт байдаг.
Кристал бодисуудонцлогтой зөв байршилтэдгээрээс бүрдэх хэсгүүд: атом, молекул ба ионууд - орон зайн хатуу тодорхойлогдсон цэгүүдэд. Эдгээр цэгүүдийг шулуун шугамаар холбосноор орон зайн хүрээ үүсдэг болор тор. Кристал хэсгүүдийн байрлах цэгүүдийг нэрлэдэг торны зангилаа.
Кристал торны зангилаанд байрлах бөөмсийн төрөл ба тэдгээрийн хоорондын холболтын шинж чанараас хамааран дөрвөн төрлийн болор торыг ялгадаг. ион, атом, молекул, металл .
Ионы болор тор
Ионикзангилаанд ионууд байдаг болор тор гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь энгийн ионууд Na +, Cl -, S0 4 2-, OH - нийлмэл ионуудыг хоёуланг нь холбож чаддаг ионы холбоо бүхий бодисоор үүсгэгддэг. Иймээс металлын давс, зарим исэл ба гидроксид нь ионы талст тортой байдаг. Жишээлбэл, натрийн хлоридын талстыг ээлжлэн бий болгодог эерэг ионууд Na + ба сөрөг Cl - нь шоо хэлбэртэй тор үүсгэдэг.
Хоолны давсны ионы болор тор
Ийм талст дахь ионуудын хоорондын холбоо нь маш тогтвортой байдаг. Тиймээс ионы тортой бодисууд нь харьцангуй өндөр хатуулаг, хүч чадлаар тодорхойлогддог, тэдгээр нь галд тэсвэртэй, дэгдэмхий биш байдаг.
Атомын болор торууд
АтомТэдний зангилаанд бие даасан атомууд байдаг болор тор гэж нэрлэдэг. Ийм торонд атомууд хоорондоо маш хүчтэй ковалент холбоогоор холбогддог. Ийм төрлийн болор тортой бодисын жишээ бол нүүрстөрөгчийн аллотропийн өөрчлөлтүүдийн нэг болох алмаз юм.
Алмазын атомын болор тор
Атомын болор тортой ихэнх бодисууд нь маш өндөр хайлах цэгтэй байдаг (жишээлбэл, алмазын хувьд энэ нь 3500 хэмээс дээш байдаг), тэдгээр нь хүчтэй, хатуу бөгөөд бараг уусдаггүй.
Молекулын болор торууд
Молекулзангилаанд молекулууд байрладаг болор тор гэж нэрлэдэг.
Иодын молекулын болор тор
Эдгээр молекулуудын химийн холбоо нь туйлт (HCl, H 2 O) ба туйл биш (N 2, O 2) байж болно. Молекулуудын доторх атомууд нь маш хүчтэй ковалент холбоогоор холбогдсон хэдий ч молекулуудын хооронд сул молекул хоорондын таталцлын хүч үйлчилдэг. Тиймээс молекулын болор тортой бодисууд нь хатуулаг багатай, хайлах цэг багатай, дэгдэмхий шинж чанартай байдаг. Ихэнх хатуу органик нэгдлүүд нь молекулын талст тортой байдаг (нафталин, глюкоз, элсэн чихэр).
Металл болор тор
-тэй бодисууд металл холбообайна металлболор тор.
Ийм торны газруудад атом ба ионууд байдаг (металл атомууд амархан хувирдаг атомууд эсвэл ионууд) гадаад электронууд"В нийтлэг хэрэглээ"). Энэ дотоод бүтэцметаллууд нь тэдгээрийн шинж чанарыг тодорхойлдог физик шинж чанар: уян хатан чанар, уян хатан чанар, цахилгаан ба дулаан дамжуулалт, металлын гялалзсан шинж чанар.
