Care este structura materiei, o călătorie în lumea chimiei
Care este structura materiei
În chimie, precum și în alte științe naturale și matematică, joacă un rol important de clasificare a substanțelor (deși, după cum nu sa menționat mai sus, limite clare între diferitele clase, între diferite fenomene în chimia de obicei). Substanța poate fi clasificată prin structura lor internă.
Fizicienii împart toate substanțele din solide, lichide și gazoase. Toate substanțele gazoase au aceeași structură.
O mulțime în lichide comune și diferite. Dar, printre solidele este mult mai mare diversitate.
Toate acestea pot fi împărțite în două clase - amorfă și cristalină. În materiale amorfe (cuvântul „amorf“ este derivat din limba greacă.
amorphos - «inform“, «amorf») nu există nici o ordine precisă în aranjamentul atomilor (sau molecule, dacă substanța are o structură moleculară) în spațiul.
În acest sens, ele sunt oarecum similare cu lichid, dar solid. Materialele amorfe nu formează cristale care au o anumită formă.
Un exemplu de material amorf poate servi drept sticlă obișnuită, mulți polimeri.
Dacă glicerol de răcire, se întărește, de asemenea, într-o masă transparentă, în care moleculele sunt aranjate în dezordine, haotic. Acesta este - un material solid amorf.
Mult mai diversă substanță cristalină.
Atomii (molecule) sunt aranjate într-o manieră ordonată.
Prin urmare, aceste substanțe sunt, în condiții favorabile, se pot forma cristale frumoase. Cel mai adesea vedem cristalele de apă.
Când apa îngheață, modelele de gheata sunt formate pe geam sau pe pistă, în fulgii de aer par construite din mici cristale de gheață.
După apariția teoriei electronice a structurii materiei și a noilor metode de studiu lor a fost de a înțelege modul în care sunt aranjate cristalele. Acestea pot fi împărțite în patru tipuri de bază.
Primele sunt cristale ionice, cum ar fi sarea. Cationii și anioni sub formă de cristale, ion rețea cristalină.
În sare de masă (clorură de sodiu NaCI), cationi de sodiu și anioni de clor sunt plasate în același spațiu pentru a forma o rețea cubică simplă. In cele mai multe cristale de alte substanțe ionice, de exemplu SaS12, cationi formează o formă grilaj și anioni - celălalt, cu un grătar similar este încorporat în celălalt.
Grile de cristal sunt foarte complicate, legile structurii lor și relația dintre structura cu zăbrele și proprietățile substanței implicate în kristallohimija știință.
Atracția dintre cationi și anioni în cristalele ionice cristale destul de puternice, deci ionice sunt de obicei solide, acestea sunt dificil să se topească.
De exemplu, punctul de topire de clorură de sodiu 801 ° C, fluorură de calciu - 1810 C, și oxid de calciu CaO - 2627 ° C! Al doilea tip de cristale sunt construite din molecule - aproape toate substanțele organice.
Moleculele acestor atomi substanțe sunt legați unul de celălalt legătură mai mult sau mai puțin puternice covalente.
Dar legătura dintre molecule este de obicei foarte slab, iar atomii molecula de care este construit, iar molecula in sine este de obicei mai puțin mai slabă decât forța de atracție dintre molecule. La temperatura camerei, energia termică a mișcării este de multe ori mai mare decât energia cu care moleculele se atrag.
Prin urmare, multe substanțe structura moleculară în condiții normale - gazele clor C12, CO2 dioxid de carbon, metan CH4, C2H4, etilena, etc. Pentru astfel de molecule formate cristal, este necesar să se reducă energia termică, temperatură mai scăzută și anume .. De aceea, clor formează numai cristale la o temperatură sub -101 ° C, metan - sub -182,5 ° C, azot (molecula printre cele mai mici enumerate) - sub -196 ° C, etc. Comunicarea dintre moleculele de apă este mai stabil .. Prin urmare, apa îngheață la temperaturi sub zero grade Celsius.
molecule de iod 12 sunt mari, astfel încât formele de iod cristale care se topesc la o temperatură peste temperatura ambiantă, dar încă nu este foarte mare (113 ° C). cristale moleculare, spre deosebire de ioni nu este foarte greu. De exemplu, cristale de zahăr mult mai ușor să se pisa într-o pulbere foarte fină (zahăr pudră) decât cristalele de sare.
Și punctul de topire, și duritatea cristalelor moleculare depinde de forțele de coeziune dintre moleculele în ele. Și această forță de asemenea, depinde de forma moleculelor.
Și acest lucru este de înțeles: în cazul în care moleculele sunt complexe, cu forme neregulate, contactele dintre moleculele vecine sunt slăbite. Aici este un bun exemplu.
Benzen și toluen - rude apropiate. Dar molecula C6H6 benzen este foarte simetric, ele au forma unui hexagon regulat, alcătuit din atomi de carbon, fiecare dintre care este atașat un atom de hidrogen.
După răcire, molecula de benzen destul de ușor ambalate în cristal, și ele sunt bine în contact unul cu celălalt.
Benzenul cristalizeaza la răcire sub +5,5 ° C S7N8 molecula de toluen este de asemenea construit din hexagoane regulate, ci la unul dintre atomii de carbon în loc de un atom de hidrogen atașat un alt atom C alăturat la trei atomi de hidrogen: C6H5-CH3. Prin urmare, moleculele de toluen sunt asimetrice, este dificil de bine ambalate. Ca rezultat, în timpul răcirii toluenului începe să se cristalizeze numai sub -95 ° C! Și la răcirea foarte rapidă a moleculelor, în general, nu pot avea timp să se alinieze într-un cristal ordonat, amorf toluen solid obținut.
S3N803 molecula de glicerol sunt asimetrice în formă, de aceea este necesar să se încerce foarte greu de glicerol formate la cristalele de răcire (se topesc la o temperatură de +19,9 ° C). Al treilea tip - este o latice atomic așa-numitul cristal. Legătura covalentă poate lega atomii nu numai în molecule.
De exemplu, în diamant, care este construit numai din atomi de carbon legați prin legături covalente. Cu toate acestea, nici molecule individuale într-un cristal de diamant nu este. Cum lucrează?
La atomul de carbon la stratul de valență patru electroni, deci poate forma o legătură covalentă cu patru atomi vecine. Fiecare dintre atomii învecinate este de asemenea legat la patru atomi de carbon.
Citește și:
Foarte remarcabil și încurajarea cetățenilor români este faptul că, în lumea în curs de dezvoltare meditez nu mai puțin ritm rapid decât în România. La urma urmei, atunci când un singur a fost fixată la nivel legislativ.
citeste mai mult
Dacă ceva nu razdobudesh, nu contează. Pierdeți experiența și trece la următorul. Dar descrierea experienței unui ratat citit într-o zi, atunci când este convenabil, și vă puteți întoarce. Pentru primul experiment are nevoie de două substanțe care.
citeste mai mult
Ia o foaie de hârtie groasă, rola-l din capacul. Uscare rapida lipici, rosturi de etanșare și capsare sigiliu cu capse. În acest container de hârtie, se toarnă apă, a pus un ou crud. Indoiti suportul de sârmă (acesta poate fi.
citeste mai mult
Când am vorbit despre motivul pentru spălări săpun, apoi a menționat dispozitivul său molecula special: „cap“ și o „coadă“ lungă și „cap“ este angajat în apă, și „coada“, în contrast, este respins de apa ... Luați în considerare.
citeste mai mult
Regula numărul unu (cel mai important). Prima demonstratie de experiență, apoi - explicarea și aplicarea legii lui! Este această secvență atrage atenția maximă, și este principalul cercetător problema - „De ce?“ Regula.
citeste mai mult