Група 17Т2 Хімія Заняття №31 Тема:”Кристалічний і аморфний стани твердих речовин”

Група 17Т2

Хімія

Заняття №31

Тема: “Кристалічний і аморфний стани твердих речовин.

Залежність фізичних властивостей речовин від їхньої будови”

Кристалічний стан твердих речовин.

Кристалічний стан властивий твердим речовинам. Характерним є те, що утворені з них тверді тіла зберігають форму й об’єм.
Структурні частинки речовини (молекули, атоми або йони) в кристалічному стані зберігають незмінне положення, їхнє вільне переміщення неможливе, вони лише здійснюють незначні теплові коливання з невеликою амплітудою. Тобто кристалічні тверді речовини мають чіткий порядок розміщення структурних частинок на певних відстанях. Розташовуючись у певному порядку, вони утворюють кристали. На мікроскопічному рівні кристалам притаманний дальній порядок у розташуванні частинок — чітка просторова повторюваність структурних частинок по всьому об’єму. Це означає, що тривимірна періодичність розташування структурних частинок властива всьому об’єму речовини. Таке розміщення структурних частинок у кристалі зображують у вигляді кристалічних ґраток. Тобто, кристалічні ґратки є моделлю кристала. Точки, у яких розміщуються структурні частинки у кристалі, називають вузли ґратки. Розрізняють молекулярні, атомні, металічні і йонні кристалічні ґратки.

Як бачимо, у вузлах молекулярних кристалічних ґраток розташовані молекули, атомних — атоми, йонних — йони.
Кристали — тверді тіла з упорядкованим розташуванням структурних частинок, яке періодично повторюється у просторі.

Як видно з малюнка, структурні частинки речовини зображують у вигляді кульок та ліній, що їх з’єднують. Лінії роблять довшими (не витримують масштаб) для кращого зорового сприйняття структурного стану речовини.
Кристалічний стан твердих речовин характеризується періодичним розташуванням у просторі атомів, молекул або йонів. Йому на мікроскопічному рівні притаманний дальній порядок (чітка просторова повторюваність структурних частинок по всьому об’єму) і тривимірна періодичність. Кристалічні речовини мають сталі температури плавлення і кристалізації. Більшість твердих речовин мають кристалічну будову.

АМОРФНИЙ СТАН РЕЧОВИН.

Аморфному стану речовин не властива чітка просторова повторюваність структурних частинок по всьому
об’єму.
Аморфні речовини — це тверді речовини, які, на відміну від кристалічних, не мають чіткого порядку розташування структурних частинок.
Через відсутність в аморфних речовин чітко впорядкованої структури їх склад не можна змоделювати у вигляді кристалічної ґратки. Однак певна впорядкованість структури в аморфних речовин існує. Вона виявляється в закономірному розміщенні навколо кожної частинки її ближніх сусідів. Тобто аморфні речовини мають тільки ближній порядок.
До аморфних речовин належать скло, пластмаси, смола, каніфоль, бурштин, бітум, віск. Деякі речовини можуть перебувати як в кристалічному, так і в аморфному стані, наприклад сірка .
Чи позначається аморфний стан речовин на їх властивостях і властивостях виготовлених з них предметів?
Так, позначається і суттєво. Аморфні речовини здебільшого не настільки міцні, як кристалічні, і не мають постійної температури плавлення. Унаслідок нагрівання вони спершу розм’якшуються, а потім переходять у рідкий стан — перетворюються на в’язку масу. На цій властивості ґрунтується виготовлення виробів зі скла .
Аморфний стан речовини менш стабільний, ніж кристалічний, тому аморфні речовини здатні самочинно переходити в кристалічний стан. За певних умов для більшості речовин можна досягти аморфного стану (виняток — метали, деякі йонні сполуки). Наприклад, кристалічний цукор кондитери перетворюють на карамель. Однак більшість твердих речовин за звичайних умов перебувають у кристалічному стані.
На відміну від кристалів, в аморфних тілах структурні частинки розташовані хаотично. Аморфні речовини входять до складу багатьох виробів