Основни видове кристални решетки
Основни положения на молекулярно-кинетичната теория на газовете.
1. Газовите молекули са на такива разстояния една от друга, че в сравнение с тези разстояния може да се пренебрегнат вътрешните размери на молекулите и да се разглеждат като точки с определена маса (материални точки).
2. Няма сили на привличане между молекулите на идеален газ. Те се държат като еластични топки във вакуум и за тях важат законите на механиката.
3. Молекулите са в състояние на непрекъснато хаотично движение. Различни посоки и скорости, но за всяка постоянна температура средната скорост на молекулите е постоянна стойност, има 2 вида скорости: средна аритметична скорост - и средна квадратична скорост -
Основните видове кристални решетки. Изоморфизъм, полиморфизъм
В зависимост от естеството на частиците, от които е изградена кристалната решетка, и естеството на силите на взаимодействие между тях се различават йонни, атомни, метални и молекулярни кристали. Изоморфизъм и полиморфизъм Способността на вещества с един и същи химичен състав да съществуват в различни кристални разновидности се нарича полиморфизъм (термична алотропия). Въглеродът може да съществува под формата на люспест графит и диамант, който има висока твърдост. Всяка кристална форма е стабилна при определени T иP.. Когато условията се променят, настъпва промяна в кристалните форми. Полиморфните разновидности се различават една от друга по точка на топене, плътност, твърдост.По правило модификациите на едно и също вещество се обозначават с гръцки букви пред името или химическия му символ: буквата α - при по-ниска температура; β - припо-висока температура; γ и δ - дори при по-висока температура. Много вещества с различен химичен състав образуват кристали с абсолютно еднаква форма и сходна вътрешна структура. Това явление се нарича изоморфизъм. Например алуминиева и хромирана стипца. Изоморфните вещества могат да кристализират съвместно, за да образуват смесени кристали.
3 Макро- и микроскопични свойства на веществата. Идеален газ. Формата, обемът, масата, електрическият заряд и много други свойства на микрочастиците, както и естеството на взаимодействието между тях се наричат микроскопични свойства на тялото. Съществува тясна връзка между микро- и макроскопичните свойства. Нека започнем с разглеждане на свойствата на газа и за по-голяма простота ще вземем за основа идеален газ. В съвременния смисълидеалният газ е тяло, състоящо се от неограничен набор от материални точки, в които единствената форма на взаимодействие е директен сблъсък.Материална точка е хипотетичен (въображаем) обект, който има маса, но няма геометрични размери, т.е. няма обем.
4 Характеристики на металната кристална решетка. Повечето от елементите на периодичната таблица на Менделеев принадлежат към метали, които се характеризират с редица специални свойства: висока електрическа и топлопроводимост, ковкост и пластичност, метален блясък и висока отразяваща способност по отношение на светлината. Според теорията за свободните електрони има положително заредени йони в местата на решетката на метала, които са потопени в "електронен газ", разпределен в целия метал. Между положително заредените йони и нелокализираните електрони има електростатично взаимодействие, което осигурява стабилността на веществото. Предмети с чистометалната връзка (s и p-метали) се характеризират с относително ниски точки на топене и твърдост. Наличието на електрони, които могат свободно да се движат около обема на кристала, осигурява висока топло- и електрическа проводимост, както и ковкостта и пластичността на металите. Благодарение на ненасочени връзки, сферична форма и еднакъв размер на йони, металите кристализират, като правило, в гъсто опаковани хексагонални или кубични лицево-центрирани структури. В металния кристал атомите са свързани един с друг толкова по-силно, колкото повече електрони участват в образуването на тези връзки. Следователно сред металите има стопими и летливи, чиито атоми имат 1-2 валентни електрона, например живак и други алкални метали. В същото време преходните метали от централната част на периодичната таблица на групите 1U - VIII, имащи 4-8 валентни електрона, образуват много силни кристални решетки и са сред най-огнеупорните и трудно летливи вещества. Например цирконият се топи при 1855°C, а волфрамът при 3700°C и кипи при около 6000°C.
5 Характеристики на строежа на твърдото тяло. В ежедневната практика твърдото състояние на веществото е състояние, при което веществото има собствен обем и собствена форма. Промяната на тази форма изисква известни усилия - понякога малки, понякога значителни. Не струва нищо да завиеш ъгъл в книга. Малко по-трудно е да се огъне или счупи алуминиев лист със същата дебелина, но същите операции с лист от специално обработена легирана стомана изискват сериозни усилия. В известен смисъл твърдото състояние е пряка противоположност на газообразното състояние. При газовете промяната на външното налягане с коефициент 2 удвоява обема, а силите на взаимодействие между молекулите са толкова малки, че по-честовсички те могат да бъдат пренебрегнати. В твърдите вещества хилядократна промяна в налягането води до само част от процента промяна в обема, а силите на взаимодействие между частиците са толкова силни, че през повечето време нашите ефекти върху твърдо вещество могат да бъдат пренебрегнати. Ако молекулите в газа "не се чувстват" една друга, тогава в твърдо тяло всяка частица задължително взаимодейства с голям брой съседи. Трябва да се подчертае, че терминът "твърдо тяло", който разграничава състоянието на материята от течност и газ, е много неясен, тъй като едно вещество може да образува няколко, понякога много различни твърди тела. Твърдите тела, за разлика от течностите и газовете, запазват формата си. Частиците на твърдите тела са толкова здраво свързани помежду си чрез кохезионни сили, че няма постъпателно движение, а около определени точки възниква само осцилаторно движение. Твърдите тела се характеризират с явлението деформация, т.е. промяна на формата или обема под въздействието на външни влияния. Според способността за деформиране всички твърди тела се делят на еластични (стомана), пластични (тесто за хляб, мармалад) и крехки (чугун, захар). Твърдите вещества могат да бъдат кристални и аморфни, като свойствата им са различни. Кристалните тела имат строго определена точка на топене. Те се характеризират и с явлението анизотропия, което се състои в това, че свойствата на кристалните тела в различни посоки не са еднакви. Зависи от свойствата на кристалите, при които топлопроводимостта, механичната якост, скоростта на растеж на кристалите, скоростта на разтваряне и други свойства са различни в различни посоки. Аморфните тела, напротив, нямат постоянна, строго определена точка на топене, те се размекват в определен температурен диапазон и постепенно, намалявайки вискозитета си, преминават в течно състояние, без да образуваткристална структура. Те са в стъклено състояние. За разлика от кристалните тела, за аморфни, както и за течности и газове, е характерно свойството на изотропията, т.е. постоянството на свойствата във всички посоки (топлопроводимост, електропроводимост, механични свойства