Eigenschappen en structuur van gasvormige, vloeibare en vaste lichamen

Alle niet-levende stoffen bestaan uit deeltjes wier gedrag kan verschillen. De structuur van gasvormige, vloeibare en vaste lichamen heeft zijn eigen kenmerken. Partikels in vaste stoffen worden samen gehouden, omdat ze zeer dicht bij elkaar zijn, waardoor ze zeer sterk zijn. Bovendien kunnen ze een bepaalde vorm behouden, omdat hun kleinste deeltjes niet veel bewegen, maar alleen trillen. Molecules in vloeistoffen zijn vrij dicht bij elkaar, maar ze kunnen vrij bewegen, zodat ze geen eigen vorm hebben. Partikels in gassen bewegen heel snel, om hun heen, veel ruimte, wat hun makkelijke compressie voorstelt.

Eigenschappen en structuur van vaste stoffen

Wat is de structuur en eigenschappen van de structuur van vaste stoffen? Ze bestaan uit deeltjes die zeer dicht bij elkaar liggen. Ze kunnen niet bewegen, en daarom blijft hun vorm vast. Wat zijn de eigenschappen van een vaste stof? Het krimpt niet, maar als het verwarmd wordt, neemt het volume toe met toenemende temperatuur. Dit komt omdat de deeltjes beginnen te trillen en bewegen, wat leidt tot een afname in de dichtheid.

Eén van de eigenschappen van vaste stoffen is dat ze ongewijzigd zijn. Wanneer de vaste stof verhit wordt, neemt de gemiddelde deeltjesnelheid toe. Snellere bewegende deeltjes botsen meer gewelddadig, waardoor elk deeltje zijn buren duwt. Bijgevolg leidt een toename van de temperatuur meestal tot een verhoging van de sterkte van het lichaam.

Kristallijne structuur van vaste stoffen

Intermoleculaire krachten van interactie tussen naburige vaste moleculen zijn sterk genoeg om ze in een vaste positie te houden. Als deze kleine deeltjes in een zeer bestelde configuratie zijn, worden dergelijke structuren meestal kristallijn genoemd. De speciale wetenschapskristallografie behandelt vragen over de interne orde van deeltjes (atomen, ionen, moleculen) van een element of verbinding.

De chemische structuur van een stevig lichaam is ook van bijzonder belang. Het bestuderen van het gedrag van deeltjes, hoe ze geregeld zijn, kunnen chemici uitleggen en voorspellen hoe bepaalde soorten materialen zich onder bepaalde omstandigheden zullen gedragen. De kleinste deeltjes van een vaste stof zijn in de vorm van een rooster aangebracht. Dit is de zogenaamde regelmatige rangschikking van deeltjes, waar verschillende chemische verbindingen tussen hen niet van groot belang zijn.

De bandteorie van de structuur van een stevig lichaam behandelt een vaste stof als een verzameling atomen, die elk op zijn beurt bestaan uit een kern en elektronen. In de kristallijne structuur bevinden zich de kernen van de atomen in de knooppunten van het kristalrooster, waarvoor een bepaalde ruimtelijke periodiciteit kenmerkend is.

Wat is de structuur van een vloeistof?

De structuur van vaste stoffen en vloeistoffen is soortgelijk doordat de deeltjes waarvan ze samengesteld zijn op een korte afstand zijn. Het verschil ligt in het feit dat de moleculen vloeibare materie vrij bewegen, omdat de aantrekkingskracht tussen hen veel zwakker is dan in een stevig lichaam.

Wat zijn de eigenschappen van de vloeistof? Ten eerste is het vloeibaar, en ten tweede zal de vloeistof in de vorm van de container in welke het wordt geplaatst. Als het verwarmd is, zal het volume toenemen. Door de nauwe opstelling van deeltjes aan elkaar kan de vloeistof niet worden gecomprimeerd.

Wat is de structuur en de structuur van gasvormige lichamen?

De gasdeeltjes zijn willekeurig geregeld, ze zijn zo ver van elkaar dat er geen zwaartekracht tussen hen kan zijn. Wat zijn de eigenschappen van het gas en wat is de structuur van de gasvormige lichamen? In het algemeen vult het gas gelijk de volledige ruimte waarin het geplaatst is. Het is makkelijk gecomprimeerd. De snelheid van de deeltjes van het gasvormige lichaam neemt toe met toenemende temperatuur. Dit verhoogt ook de druk.

De structuur van gasvormige, vloeibare en vaste lichamen wordt gekenmerkt door verschillende afstanden tussen de kleinste deeltjes van deze stoffen. De gasdeeltjes zijn veel verder uit elkaar dan in de vaste of vloeibare toestand. Bij lucht is bijvoorbeeld de gemiddelde afstand tussen deeltjes ongeveer tien keer de diameter van elk deeltje. Zo bedraagt het volume van moleculen slechts ongeveer 0,1% van het totale volume. De overige 99,9% is leeg. Daarentegen vullen vloeibare deeltjes ongeveer 70% van het totale volume van de vloeistof.

Elk deeltje van het gas beweegt vrij langs een rechte weg totdat het botst met een ander deeltje (gas, vloeistof of vaste stof). Partikels verplaatsen meestal snel genoeg, en nadat twee van hen botsen, springen ze elkaar af en gaan hun reis alleen door. Deze botsingen veranderen richting en snelheid. Deze eigenschappen van gasdeeltjes maken het mogelijk de gassen uit te breiden om elke vorm of volume te vullen.

Verander de toestand

De structuur van gasvormige, vloeibare en vaste lichamen kan veranderen als ze een bepaald extern effect hebben. Ze kunnen zelfs onder bepaalde omstandigheden onder de omstandigheden van elkaar ondergaan, bijvoorbeeld tijdens verwarming of koeling.

• Melting. Onder invloed van zeer hoge temperaturen stort de georganiseerde structuur in elkaar en wordt de vaste stof vloeibaar. De deeltjes zijn nog steeds dicht bij elkaar, maar er is meer vrije ruimte tussen hen. Dus, wanneer een vaste stof smelt, breidt het gewoonlijk uit om een wat groter volume te vullen. Met deze bewegingsvrijheid kan bijvoorbeeld een bepaalde vorm aan een vloeibaar metaal worden gegeven.

• Verdamping. De structuur en eigenschappen van vloeibare lichamen staan hen in staat om onder bepaalde omstandigheden in een totaal andere fysieke toestand te gaan. Bijvoorbeeld, per ongeluk benzinebestrijding tijdens het tanken van de auto, kunt u snel zijn scherpe geur voelen. Hoe gebeurt dit? De deeltjes bewegen zich langs de gehele vloeistof, uiteindelijk bereikt een bepaald gedeelte van de deeltjes het oppervlak. Hun gerichte beweging kan deze moleculen uit het oppervlak nemen in de ruimte boven de vloeistof, maar de aantrekkingskracht trekt ze terug. Aan de andere kant, als het deeltje heel snel beweegt, kan het op een fatsoenlijke afstand van anderen loskomen. Dus, als de deeltjesnelheid toeneemt, die gewoonlijk gebeurt tijdens verwarming, vindt het verdampingsproces plaats, dat wil zeggen de transformatie van de vloeistof in een gas.

Gedrag van lichamen in verschillende fysieke staten

De structuur van gassen, vloeistoffen, vaste stoffen is voornamelijk toe te schrijven aan het feit dat al deze stoffen bestaan uit atomen, moleculen of ionen, maar het gedrag van deze deeltjes kan heel anders zijn. De gasdeeltjes zijn chaotisch gescheiden van elkaar, de vloeibare moleculen zijn dicht bij elkaar, maar ze zijn niet zo stijf gestructureerd als in een vaste stof. De gasdeeltjes trillen en verplaatsen bij hoge snelheden. De atomen en moleculen van het fluïdum trillen, verplaatsen en glijden langs elkaar. Partikels van een stevig lichaam kunnen ook trillen, maar de beweging als zodanig is niet kenmerkend van hen.

Kenmerken van de interne structuur

Om het gedrag van materie te begrijpen, moeten we eerst de kenmerken van zijn interne structuur bestuderen. Wat zijn de interne verschillen tussen graniet, olijfolie en helium in een ballon? Een simpel model van de structuur van materie zal helpen om het antwoord op deze vraag te vinden.

Het model is een vereenvoudigde versie van een echt object of stof. Bijvoorbeeld, voordat directe bouw begint, bouwt architecten eerst een model van een bouwproject. Een dergelijk vereenvoudigd model impliceert niet noodzakelijkerwijs een nauwkeurige beschrijving, maar tegelijkertijd kan het een benaderd idee geven van wat een structuur zal zijn.

Vereenvoudigde modellen

In de wetenschap zijn echter fysieke lichamen niet altijd modellen. In de laatste eeuw is er een aanzienlijke toename van het menselijke begrip van de fysieke wereld geweest. Het merendeel van de verzamelde kennis en ervaring is echter gebaseerd op extreem complexe voorstellingen, bijvoorbeeld in de vorm van wiskundige, chemische en fysieke formules. Om dit alles te begrijpen, moet u goed in deze exacte en complexe wetenschappen zijn. Wetenschappers hebben vereenvoudigde modellen ontwikkeld voor visualisatie, uitleg en voorspelling van fysieke verschijnselen. Dit alles vergemakkelijkt het begrip van waarom sommige lichamen een constante vorm en volume hebben bij een bepaalde temperatuur, terwijl anderen ze kunnen veranderen enzovoort.

Alle materie bestaat uit de kleinste deeltjes. Deze deeltjes zijn in constante beweging. Het volume van de beweging is gerelateerd aan de temperatuur. Verhoogde temperatuur geeft een stijging van de snelheid aan. De structuur van gasvormige, vloeibare en vaste lichamen wordt onderscheiden door de bewegingsvrijheid van hun deeltjes, evenals hoeveel de deeltjes aangetrokken zijn aan elkaar. De fysieke eigenschappen van een stof zijn afhankelijk van de fysieke toestand ervan. Waterdamp, vloeibaar water en ijs hebben dezelfde chemische eigenschappen, maar hun fysieke eigenschappen zijn significant verschillend.