Padet: sipat, struktur, dénsitas jeung conto

panggero zat sapertos padet nu nu bisa ngabentuk awak sarta mibanda volume hiji. Tina cair jeung gas, aranjeunna dibedakeun ku bentuk maranéhanana. The padet ngaropéa bentuk awak alatan kanyataan yén partikel maranéhanana henteu bisa mindahkeun kalawan bébas. Maranéhanana béda dina probability density, ductility, konduktivitas listrik maranéhanana jeung warna. Éta ogé boga sipat lianna. Contona, paling zat ieu anu dilebur dina mangsa panas, acquiring kaayaan agrégat cair. Sababaraha di antarana nalika dipanaskeun geuwat gasified (sublimed). Tapi aya ogé jalma anu ngarecah kana zat lianna.

Rupa padet

Kabéh padet téh dibagi kana dua grup.

1. Amorf, nu partikel individu nu disusun sacara acak. Dina basa sejen, aranjeunna teu boga struktur jelas (husus). padet ieu bisa dilebur dina interval hawa prescribed tangtu. Paling umum tina ieu kaasup kaca jeung résin.
2. Kristal, nu di péngkolan nu dibagi kana 4 jenis: atom, molekul, ionik, logam. Partikel nu lokasina ukur dina pola husus, nyaéta di kisi kristal. Na géométri dina zat béda bisa greatly rupa-rupa.

padet kristalin lumaku leuwih amorf di angka maranéhanana.

Rupa padet kristalin

Dina praktis sagala zat padet boga struktur kristainna tangtu. Maranéhanana béda dina struktur maranéhanana. Dina kristalin na titik kisi ngandung rupa partikel jeung bahan kimia. Ieu saluyu jeung aranjeunna, sarta aranjeunna ngagaduhan ngaran maranéhanana. Unggal tipe miboga sipat husus pikeun eta:

• Partikel padet kisi kristal atom numbu ku beungkeut kovalén. Hal ieu dibedakeun ku kakuatan na. Ku lantaran kitu, zat sapertos boga tinggi titik lebur jeung golak. jenis ieu kaasup quartz jeung inten.
• Dina kisi kristal beungkeut molekular antara partikel dicirikeun ku kalemahan na. Zat tina tipe ieu dicirikeun ku betah lebur jeung golak. Aranjeunna dicirikeun ku volatility, alatan nu boga ambeu tangtu. padet ieu és, gula. Gerak molekul dina padet tina tipe ieu dicirikeun ku aktivitas maranéhanana.
• The kisi kristal ionik di tempat ngumpulna Silih partikel masing-masing boga muatan positif sarta négatif. Éta téh dicekel ku atraksi éléktrostatik. tipe kisi Ieu aya di alkalis, uyah, oksida dasar. Loba zat tina tipe ieu téh gampang leyur dina cai. Alatan rada beungkeut kuat antara ion nu refractory. Ampir kabéh aya ti antarana anu euweuh bauan, saprak maranéhna dicirikeun ku non-volatility. Zat mibanda kisi ionik bisa ngalaksanakeun arus listrik, saperti dina komposisi maranéhanana henteu éléktron bébas. Hiji conto has ion solid - uyah. Saperti kisi kristal mere eta regas. Ieu alatan kanyataan yén salah sahiji shift na bisa ngabalukarkeun pasukan pikageuleuhan ion.
• The kisi kristal logam ukur ion kimia anu hadir dina titik, muatanna positip. Antara aranjeunna aya éléktron bébas ngaliwatan nu pas énérgi panas jeung listrik alus teuing. Éta pisan sababna naha sagala logam fitur béda kayaning konduktivitas.

konsep umum padet

Padet sarta zat - éta praktis hal anu sarua. istilah ieu disebut salah sahiji 4 nagara bagean aggregation. Padet boga formulir na karakter dina gerak termal atom stabil. Kiwari dimungkinkeun nyieun osilasi leutik deukeut posisi kasatimbangan. Cabang elmu kaayaan ulikan ngeunaan komposisi jeung struktur internal, disebut fisika bahan padet. Aya wewengkon penting lianna pangaweruh aub dina zat sapertos. Ngarobah bentuk ku pangaruh éksternal sarta gerak disebut mékanika awak deformable.

Alatan sipat béda ti padet, aranjeunna geus dipaké di sagala rupa alat teknis dijieun ku manusa. Paling sering dasar pamakéan maranéhanana éta sipat kayaning karasa, volume, massa, élastisitas, plasticity, brittleness. elmu modern bisa dipaké sarta qualities sejenna padet nu bisa dideteksi ukur di laboratorium.

Naon kristal

Kristal - awak solid ditempatkeun dina partikel urutan tangtu. Unggal kimiawi boga struktur sorangan. atom na ngabentuk stacking periodik tilu-dimensionally disebut kisi. zat padet mibanda struktur simétri béda. kaayaan padet kristalin dianggap stabil, sabab boga jumlah minimum énergi poténsial.

Lolobana bahan padet (alam) diwangun ku angka nu gede ngarupakeun berorientasi acak séréal individu (crystallites). zat sapertos disebut polycrystalline. Ieu kaasup alloy teknis na logam, kitu ogé loba batu. Monocrystalline disebut kristal tunggal alam atanapi sintétis.

Dina kalolobaan awak padet sapertos kabentuk tina kaayaan fase cair, dikintunkeun ka ngalembereh atanapi solusi. Kadang-kadang, aranjeunna turunan ti kaayaan gas. Proses ieu disebut ngaranggitkeun kristalisasi. Hatur nuhun kana kamajuan ilmiah sarta teknis ngeunaan prosedur budidaya (sintésis) rupa-rupa zat ngahasilkan skala industri. Kalolobaan kristal ngabogaan wangun alam anu polyhedron biasa. ukuran maranéhanana henteu sarua lega. Contona, quartz alam (kristal batu) bisa beuratna bisa nepi ka ratusan kilogram, sarta berlian - nepi ka sababaraha gram.

Dina padet amorf, atom téh di osilasi konstan sabudeureun titik acak lokasina. Aranjeunna nyimpen sababaraha urutan pondok-rentang, tapi henteu lila-rentang. Ieu alatan kanyataan yén molekul maranéhanana anu disusun dina jarak nu bisa dibandingkeun jeung ukuran maranéhanana. Paling umum dina conto kahirupan urang ieu mangrupakeun kaayaan glassy padet. bahan amorf anu sering dianggap salaku cair mibanda hiji viskositas infinitely badag. Waktu kristalisasi kadang jadi badag anu teu ditémbongkeun.

Yén pasipatan di luhur zat ieu sangkan aranjeunna unik. padet amorf dianggap stabil sabab leuwih waktos tiasa balik kana kaayaan kristainna tangtu.

Molekul, atom, nu ngandung hiji solid dipak kalawan kapadetan tinggi. Aranjeunna praktis mertahankeun posisi relatif maranéhanana jeung hormat ka partikel lianna sarta kabeungkeut ku interaksi antarmolekul. Jarak antara molekul nu padet nu arah béda disebut parameter kisi kristal. Struktur zat jeung simétri na nangtukeun hiji pluralitas sipat kayaning band éléktron, meulah jeung élmu optik. Lamun kakeunaan pasukan sahingga badag padet, qualities ieu bisa jadi leuwih atawa kirang dilanggar. Nalika amenable deformasi residual solid ieu.

Atom banda padet oscillate, nu alatan diilikan énergi termal. Kusabab aranjeunna negligible, maranéhna ngan bisa ditempo dina kaayaan laboratorium. Struktur molekul tina padet sakitu legana mangaruhan sipat anak.

Ulikan ngeunaan padet

Sipat sipat bahan ieu, kualitas sarta partikel maranéhanana gerak diulik rupa subsections fisika solid state.

Pikeun ulikan dipaké: spéktroskopi radio, analisis struktural ngagunakeun sinar-X jeung métode lianna. Sangkan diajar sipat mékanis, fisik sarta termal of padet. Karasa, résistansi stress, kakuatan tensile, transformasi fase ngulik Bahan. Eta sakitu legana tumpang tindih jeung fisika ngeunaan padet. Aya elmu modern sejen penting. Pikeun diajar aya na sintésis zat anyar diayakeun Kimia solid state.

fitur padet

Karakter gerak éksternal éléktron atom solid nangtukeun loba sipat na, contona, listrik. Aya 5 kelas banda sapertos. Éta téh disetél gumantung kana jenis atom:

• Ionik, ciri dasar nu gaya tarik éléktrostatik. fitur na: cerminan sarta nyerep lampu di wewengkon infra red. Dina suhu low, beungkeut ionik dicirikeun ku konduktivitas listrik low. Hiji conto bahan saperti teh uyah natrium asam hidroklorat (NaCl).
• Kovalén dilumangsungkeun di expense tina hiji pasangan éléktron, nu milik duanana atom. link misalna hiji dibagi kana: tunggal (single), ganda na tripel. Ngaran ieu nunjukkeun ayana pasang éléktron (1, 2, 3). beungkeut ganda na triple disebut lilipetan. Aya division sejen tina grup. Ku kituna, gumantung kana sebaran dénsiti éléktron tina beungkeut polar jeung nonpolar terasing. Kahiji ieu dibentuk ku atom béda, sarta kadua - sarua. Sapertos kaayaan padet zat, conto nu aya - a inten (c) jeung silikon (Si), dicirikeun ku probability density na. Paling kristal padet nu ngan hiji beungkeut kovalén.
• Metal dibentuk ku ngagabungkeun éléktron valénsi atom. Hasilna, aya méga éléktron total nu geus lunta dina pangaruh hiji tegangan listrik. beungkeut logam kabentuk nalika atom beungkeutan panjang. Anu sipatna bisa nyumbang éléktron. Loba logam, sanyawaan kompléks beungkeut ieu ngawangun kaayaan padet jirim. Conto: natrium, barium, aluminium, tambaga, emas. Sanyawa non-logam anu di handap: AlCr _2, Ca ₂ Cu, Cu ₅ Zn _8. Zat sareng beungkeutan metal (logam) téh rupa-rupa dina sipat fisik. Éta bisa jadi cair (Hg), lemes (Na, K), pisan teuas (W, NB).
• Molekular timbul dina kristal anu kabentuk molekul misah zat. Hal ieu dicirikeun ku jurang antawis molekul mibanda probability density enol éléktron. Angkatan linking atom dina kristal ieu considerable. Di molekul anu sarua sipatna katarik unggal atraksi antarmolekul ukur lemah lianna. Éta pisan sababna naha di Tumbu antara aranjeunna gampang ancur ku panas. The sambungan antara atom ambruk leuwih hésé. beungkeut molekular dibagi kana orientasi, dispersi jeung induksi. Conto zat padet sapertos anu métana.
• Hidrogén, nu lumangsung antara atom polarized positif atawa molekul tujuanana jeung polarized négatip partikel pangleutikna molekul atawa patempatan lianna. Hubungan ieu bisa attributed és.

sipat padet

Naon anu urang nyaho kiwari? Elmuwan geus lila geus diajar sipat zat padet kaayaan. Lamun kakeunaan hawa sarta ngarobah éta. Transisi tina cairan awak disebut lebur. Transformasi solid jeung kaayaan gas disebut sublimation. Kalayan turunna hawa lumangsung padet kristalisasi. Sababaraha zat dina pangaruh tina tiis dibikeun ka fase amorf. Proses ieu disebut ngaranggitkeun élmuwan vitrification.

Dina transisi fase robah struktur jero padet. Pangluhurna nyusun eta acquires suhu kasebut lowered. Dina tekenan atmosfir sarta suhu T> 0 K sagala zat aya di alam, solidify. Ngan hélium, kristalisasi nu sahiji nu perlu tekanan tina 24 atm, mangrupa iwal mun aturan ieu.

Padet kaayaan méré hiji sipat fisik béda. Aranjeunna nerangkeun kabiasaan husus tina awak dina pangaruh huma tangtu jeung pasukan. Sipat ieu dibagi kana grup. 3 allocate metoda paparan pakait jeung tilu jenis énergi (mékanis, termal, éléktromagnétik). Sasuai aranjeunna aya tilu grup sipat fisik padet:

• Sifat mékanis nu patali jeung stress sarta deformasi awak. Numutkeun kriteria ieu, anu padet dibagi kana elastis, rheological, kakuatan jeung téhnologi. sésana nyaéta awak nahan bentuk na, tapi eta bisa dirobah ku hiji gaya luar. Dina hal ieu meureun nya tina deformasi plastik (view awal moal balik), elastis (mulih ka wujud asal) atanapi destructive (lamun bangbarung tangtu decays / putus). Marios usaha ieu ngajelaskeun moduli elastis. Padet teu ukur resists komprési, manjang, tapi ogé shifts, twisting na bending. kakuatan awakna kaku mun nolak panggero ti sipat na ancur.
• Termal manifested dina pangaruh widang termal. Salah sahiji sipat pangpentingna - titik lebur, dina nu awak ngarobah ka kaayaan cair. Hal ieu ditempo di padet kristalin. awak amorf mibanda panas laten fusi, sakumaha transisi maranéhna pikeun kaayaan cair lamun suhu kasebut diangkat laun. Kana ngahontal panas awakna amorf tangtu leungiteun élastisitas sarta janten plasticity. kaayaan ieu hartina pencapaian hawa kaca transisi maranéhanana. Lamun pemanasan lumangsung deformasi awakna kaku. Leuwih ti éta, éta mindeng expands. Quantitatively, kaayaan ieu dicirikeun ku faktor tangtu. suhu awak mangaruhan sipat mékanis kayaning flowability, plasticity, firmness jeung kakuatan.
• Éléktromagnétik pakait sareng paparan ka aliran microparticles solid sarta gelombang éléktromagnétik of rigidity tinggi. Ieu kaasup waktu pacobaan jeung pasipatan radiative.

struktur band

The padet anu digolongkeun jeung struktur band disebut. Ku kituna, di antarana aya dibédakeun:

• Konduktor, dicirikeun dina yén konduktivitas na valénsi pita tumpang tindih. Kituna éléktron bisa mindahkeun antara aranjeunna, ngahasilkeun énergi pangleutikna. Pikeun konduktor téh kabéh logam. Nalika arus listrik kabentuk mun misalna awak béda poténsial (alatan gerakan bébas éléktron antara titik jeung panghandapna jeung poténsi tinggi).
• Dielectrics, anu wilayah ulah tumpang tindih. Interval antara aranjeunna geus gede ti 4 EV. Pikeun ngalaksanakeun éléktron ti valénsi ka merlukeun band konduksi énergi gedé. Hatur nuhun kana pasipatan ieu dielectrics ampir non-conductive.
• Semikonduktor, dicirikeun ku henteuna éta konduksi na valénsi pita. Interval antara aranjeunna leuwih leutik ti 4 EV. Pikeun mindahkeun éléktron ti valénsi jeung band konduksi merlukeun énérgi kirang ti dielectrics. Murni (unalloyed na eigenfunctions) semikonduktor kirang ayeuna geus kaliwat.

gerak molekul dina padet ngakibatkeun sipat éléktromagnétik maranéhanana.

sipat séjén

Padet dibagi jeung pasipatan magnét maranéhanana. Aya tilu golongan:

• Sipat Diamagnetic nu gumantung saeutik dina suhu atawa kaayaan aggregation.
• Paramagnetic, hasilna tina orientasi tina éléktron konduksi na moments magnét tina atom. Nurutkeun Curie karentanan maranéhanana nurun sakumaha hawa. Ku kituna, dina 300 K éta 10 ^-5.
• Hiji awak magnét kalawan struktur maréntahkeun ngabogaan urutan lila-rentang atom. Dina ngumpulna kisi nu périodik disusun partikel kalawan moments magnét. Ieu padet sarta zat remen dipake dina spheres béda tina aktivitas manusa.

Zat hardest di alam

Naon maranéhna? padet dénsitas sakitu legana nangtukeun karasa maranéhanana. Dina taun anyar, ilmuwan geus kapanggih sababaraha bahan nu ngaku jadi "awak paling awét." Paling padet - eta fullerite (molekul kristal ku fullerene), nu kira 1,5 kali harder ti inten. Hanjakal, éta ayeuna aya ukur dina jumlah leutik pisan.

Pikeun tanggal, zat hardest, anu engké bisa dipaké dina industri - lonsdalite (héksagonal inten). Anjeunna 58% harder ti inten. Lonsdalite - modifikasi alotrop karbon. Na kristal kisi pisan sarupa inten a. sél Lonsdaleite ngandung 4 atom, tapi inten - 8. Tina kristal ilahar dipaké kiwari teh inten hardest.