Строение и свойства вещества
Строение и свойства вещества
Страница 1

Цель за­ня­тия: изу­чить свой­ства ве­ществ в твёр­дом со­стоя­нии, рассмотреть типы кристаллических решёток, сущность явления проводимости.

1.1 Характеристика вещёства в твёрдом состоянии.

Твёрдые вещества характеризуются следующими показателями: расстояния между частицами (атомами, молекулами) соизмеримы с их размерами, потенциальная энергия частиц значительно превосходит кинетическую, частицы находятся в тепловом колебательном движении.

Твёрдые вещества делятся на аморфные и кристаллические.

Таблица 1.1

Общая характеристика аморфных и кристаллических веществ

Аморфное состояние

(стеклообразное)

Кристаллическое состояние  

Ближний порядок расположения частиц

Изотропность физических свойств

Отсутствие конкретной точки плавления

Термодинамическая нестабиль­ность (большой запас внутренней энергии)

Текучесть

Примеры: органические полимеры – стекло, вар, янтарь и т.д.

Дальний порядок расположения частиц

Анизотропность физических свойств

Конкретная температура плавления и кристаллизации

Термодинамическая устойчивость (малый запас внутренней энергии)

Обладают элементами симметрии

Примеры: углерод (алмаз, графит), твёрдые соли, металлы, сплавы.

Геометрическая форма кристалла – это следствие его внутреннего строения, которое характеризуется определённым расположением частиц в пространстве, обуславливающим структуру и свойства данного кристалла (пространственная кристаллическая решётка).

Основные параметры кристаллических решёток описаны в таблице 1.2

Таблица 1.2

Параметры кристаллической решётки (к.р.)

Параметры

Определения

1. Энергия кристаллической решётки, кДж/моль

2. Константа к.р. (d,[Ao])

3.Координационное число

Энергия, которая выделяется при образовании 1моль кристалла из микрочастиц (атомов, молекул, ионов), находящихся в газообразном состоянии и удалённых друг от друга на расстояние, исключающее их взаимодействие

Наименьшее расстояние между центрами 2-х частиц в кристалле, соединённых химической связью

Число частиц, окружающих в пространстве центральную частицу, связанных с ней химической связью

В зависимости от вида частиц, находящихся в узлах кристаллической решётки и типа связи между ними, кристаллы бывают различных типов (см. табл. 1.3).

Таблица 1.3

Типы кристаллов и их свойства

Тип кристалла (по типу хим. связи)

Вид частиц в узлах к.р.

Тип связи между частицами

Основные свойства кристаллов

Примеры веществ

Молекулярные

Неполярные или полярные молекулы

Межмолекулярные силы; водородные связи

Низкая теплопроводность и электропроводимость, низкая химическая прочность и темп. плавл.; высокая летучесть

Твёрдые галогены, СН4, Н2, СО2(кр.), Н2О (кр), N2(кр.)

Ковалентные (атомные)

Атомы одного или разных элементов

Ковалентные связи

Высокая температура плавл., твёрдость и механ. Прочность; широкий диапазон электропроводности: от изоляторов (алмаз) и полупроводников (Ge, Si) до электронных проводников (Sn)

Кристаллы простых и сложных веществ элементов 3-й и 4-й групп главных подгр.

Салм, Si, Ge, Snc, SiC, AlN, BN и др.

Ионные

Простые и сложн. ионы

Ионная св. – электростатическое взаимодействие

Промежуточное положение между молекулярными и ковалентными кристаллами; как правило, хор. растворимы в полярн. расторит.; диэлектрики

NaCl, CaF2, LiNO3, CaO и др.

Металлические

Атомы и ионы металлов

Металлическая связь

Ковки, пластичны; высокие тепло- и электропроводимость непрозрачность, металич. блеск

Чистые металлы и сплавы

Страницы: 1 2 3 4 5

СКОБЕЛЬЦЫН Дмитрий Владимирович (1892-1990) , российский физик, основатель отечественной школы по физике атомного ядра и космических лучей, академик АН СССР (1946), Герой Социалистического Труда (1969). Директор Физического института АН СССР (1951-73). Обнаружил в космических лучах заряженные частицы и их ливни, заложив этим основы физики высоких энергий. Открыл электронноядерные ливни и ядерный каскадный процесс. Исследовал эффект Комптона. Ленинская премия (1982), Государственная премия СССР (1951).

ИНВАР (от лат . invariabilis - неизменный), магнитный сплав Fe (основа) с Ni (36%), обладающий малым температурным коэффициентом линейного расширения. Выпускается также суперинвар (64% Fe, 32%Ni, 4% Co) и нержавеющий инвар (54% Co, 37% Fe, 9% Cr). Из инвара изготовляют главным образом детали измерительных приборов очень высокой точности.

ШИШКОВ Вячеслав Яковлевич (1873-1945) , русский писатель. Главная тема творчества - настоящее и прошлое Сибири. Роман "Ватага" (1923) - о Гражданской войне. В романе "Угрюм-река" (т. 1-2, 1933) драматические судьбы людей на рубеже 19 - нач. 20 вв., втянутых в мир наживы и стяжательства; колоритные картины купеческого быта, жизни тунгусов. Историческая эпопея "Емельян Пугачев" (кн. 1-3, 1938-45; Государственная премия СССР, 1946, посмертно), повести, рассказы.