Твердые вещества

Различают два состояния  твердых веществ - кристаллическое и аморфное. Кристаллическое состояние характеризуется упорядоченной структурой. Упорядоченность в кристаллах обусловливается правильным геометрическим расположением частиц, из которых состоит твердое вещество. Каждое кристаллическое вещество имеет определенную, характерную форму. Например, кристаллы поваренной соли имеют форму куба, калийной селитры - форму призмы, алюминиевых квасцов - форму октаэдров и т. д.

Аморфные вещества не образуют правильной геометрической структуры, представляя собой структуры  неупорядоченно расположенных молекул. В отличие от кристаллических веществ, имеющих вполне определенную температуру плавления, аморфные вещества плавятся в широком интервале температур. При нагревании они постепенно размягчаются, затем начинают растекаться и, наконец, становятся жидкими.

Примерами аморфных веществ могут быть стекла и смолы. К аморфным веществам относится  также большинство полимеров. Некоторые  вещества могут находиться и в  кристаллическом, и в аморфном состояниях, - например сера, оксид кремния ( IV ) и др.

Многие вещества могут быть переведены из аморфного  состояния в кристаллическое и наоборот. Так, аморфное стекло после выдержки при определенной температуре «расстекловывается», т.е. в нем появляются мелкие кристаллики и стекло мутнеет. Аморфные вещества особенно сильно отличаются от кристаллических по своим физическим свойствам.

Стоит также отметить, что если свойства аморфных веществ изотропны (одинаковы по всем направлениям), то свойства кристаллов анизотропны, что особенно наглядно проявляется при исследовании таких веществ оптическими методами. Подавляющее большинство твердых веществ имеет кристаллическое строение.

 

 

 

Свойства  твердых веществ

По сравнению с двумя другими  состояниями вещества-газообразным и жидким-твердые вещества имеют наибольшую упорядоченность. Именно этой высокой упорядоченностью объясняются многие физические свойства твердых веществ.

Сжимаемость твердых веществ практически равна нулю. Все твердые вещества имеют определенный объем. Одним из наиболее известных свойств твердых веществ является их способность сохранять свою форму. По сравнению с газами и жидкостями твердые вещества могут выдерживать значительные внешние нагрузки. Плотность каждого вещества в твердом состоянии значительно больше, чем в газообразном состоянии, и несколько больше, чем в жидком. Исключение составляет вода, которая в жидком состоянии обладает большей плотностью, чем лед. Кристаллические твердые вещества имеют строго определенную температуру плавления, но аморфные твердые вещества, как, например, стекла, размягчаются в некотором интервале температур.

Все твердые вещества характеризуются  определенным давлением пара, хотя оно, как правило, очень мало. Это  особенно относится к твердым  веществам ионного типа.

Все частицы (атомы, ионы либо молекулы) в кристаллической решетке  твердых тел совершают колебательные  движения. Иногда какая-либо частица  на поверхности твердого вещества приобретает  достаточную кинетическую энергию, чтобы преодолеть силы притяжения, связывающие ее в твердом веществе. Тогда она улетает с поверхности. Именно такие улетающие с поверхности частицы обусловливают давление пара над поверхностью твердых веществ.

Энтальпии плавления твердых веществ  намного меньше, чем энтальпии  испарения соответствующих жидкостей.

Твердые вещества могут  значительно отличаться друг от друга  по своим пластическим свойствам. Некоторые из них, например ионные вещества, обычно раскалываются под нагрузкой. Такое свойство называется хрупкостью. Другие, как, например, резина, являются упругими. После удаления внешней нагрузки они приобретают свою первоначальную форму. Многие металлы обладают свойствами ковкости и тягучести. Ковкий металл можно превратить ударами в тонкий лист, а тягучий металл вытянуть в тонкую проволоку.

Твердые вещества сильно различаются  по способности проводить тепло  и электрический ток. Все металлы  обладают хорошей теплопроводностью  и электропроводностью. Неметаллические  вещества, как правило, являются изоляторами (диэлектриками), хотя, как мы уже  упоминали, графит проводит электрический  ток. Графит - пример анизотропного  вещества: его свойства неодинаковы  в разных направлениях. Например, графит проводит электрический ток только вдоль своих слоев. Кристаллы  могут обладать и другими анизотропными  свойствами. Например, их показатель преломления (света) может изменяться в зависимости  от направления.

Если свойства какого-либо вещества одинаковы во всех направлениях, такое  вещество называется изотропным. Кубические кристаллы изотропны, поскольку  они обладают высокой симметрией.

Физические свойства твердых  веществ в большой степени  зависят от типа химической связи  и от структуры.

Типы кристаллических  решеток

• Ионная кристаллическая решетка
• Атомная кристаллическая решетка
• Металлическая решетка
• Молекулярная решетка

 

 

 

Металлическая кристаллическая  решетка

 

Атомная кристаллическая  решетка

Алмаз

 

Ионная кристаллическая  решетка

Поваренная соль

(NaCl)

 

 

Кристаллы: монокристаллы (кварц, алмаз) ,  поликристаллы (металлы, сахар)

 

Монокристаллы – это одиночные кристаллы

Поликристаллы – это твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Доклад по химии на тему: Твердые вещества

 

 

 

Выполнила: ученица 11 класса Гильманова Лилия

2012 год