Teann-stuthan: feartan, structar, dùmhlachd agus eisimpleirean

Solid gairm leithid stuthan a tha comasach air an cruthachadh buidheann agus tha an leabhar. Of lionntan agus gasaichean, tha iad aithnichear iad air an cumadh. Tha a 'Teann-stuthan chumail an cumadh an corp sgàth' s gu bheil an cuid pìosan nach eil comasach air gluasad gu saor. Iad eadar-dhealaichte ann an dùmhlachd, ductility, dealan agus dath. Tha iad cuideachd a tha feartan eile. Mar eisimpleir, 'chuid as motha de na stuthan a tha a' leaghadh aig àm a teas, a 'togail an leaghan aggregate stàite. Cuid dhiubh nuair a theasachadh anns a 'bhad gasified (sublimed). Ach cuideachd tha an fheadhainn a bhriseadh sìos a-steach stuthan eile.

Types of Teann-stuthan

Teann-stuthan a tha a h-uile roinn ann an dà bhuidheann.

1. Amorphous, anns a bheil pìosan fa leth a tha air a chur air dòigh air thuaiream. Ann am briathran eile, chan eil iad a bhith soilleir (sònraichte) structar. Faodar iad seo a Teann-stuthan a 'leaghadh ann an cuid de òrdaichte Teòthachd ceada. As cumanta dhiubh seo gabhail a-steach glainne agus ròiseid.
2. Crystal, a tha ann a tha ath-roinn gu 4 seòrsa: atamach, Mhoileciuilich, ionic, meatailt. Tha na pìosan a tha suidhichte dìreach ann am pàtran sònraichte, 'se sin ann an criostal chliath. Tha geoimeatraidh ann an diofar stuthan Faodaidh atharrachadh gu mòr.

Crystalline Teann-stuthan buadhachadh thairis amorphous ann an àireamhan aca.

Types of Crystalline Teann-stuthan

Ann an gnìomhachadh na h-uile cruaidh air stuthan a tha Crystalline structar. Iad eadar-dhealaichte ann an structar aca. Anns a 'chliath Crystalline àiteachan anns diofar pìosan is ceimigich dheilbh. Tha e ann an co-rèir ri orra, agus fhuair iad an ainmean. Gach seòrsa aig a bheil feartan sònraichte a shon:

• Tha atamach criostal chliath cruaidh pìosan ceangailte le covalent bond. Tha e air a chomharrachadh le a neart. Air sgàth seo, leithid stuthan àrd aig a 'leaghadh a' phuing agus a 'goil. Tha seo a 'gabhail a-steach seòrsa èiteag is daoimean.
• Ann an criostal cliathach na Mhoileciuilich ceangal eadar na pìosan a tha air a comharrachadh le laigse. Stuthan seòrsa seo a tha air a chomharrachadh le socair 'leaghadh agus a' goil. Tha iad air an comharrachadh le caochlaideachd, air sgàth a bheil fàileadh sònraichte. Tha iad sin a 'Teann-stuthan deigh, siùcar. Motion de molecules ann Teann-stuthan de seòrsa seo a tha air a chomharrachadh le obair aca.
• Tha ionic criostal chliath ann an àiteachan fa leth pìosan Tiotal Eile a 'chasaid gu math agus dona. Tha iad air an cumail le electrostatic a thàladh. Ghabh a 'chliath-seòrsa seo ann anns alkalis, salann, bunaiteach oxides. Tha mòran stuthan seòrsa seo a tha furasta soluble ann an uisge. Air sgàth gu math làidir a tha eadar an ions tha refractory. Bha cha mhòr a h-uile dhiubh odorless, oir tha iad air a chomharrachadh le neo-caochlaideachd. Stuthan le ionic chliath urrainn a dhèanamh uisge-dràsta, mar ann am buill sam bith an-asgaidh electrons. A àbhaisteach eisimpleir de na cruaidh ion - salainn. A leithid de chriostal chliath tha a 'toirt pronn. Tha seo mar thoradh air gu bheil sam bith a gluasad faodaidh ion repulsive feachdan.
• Tha meatailt criostal chliath a-mhàin ceimigean ions a tha an làthair ann an àiteachan, deimhinneach chasaid. Eadar iad an sin a tha saor an-asgaidh a tha a 'dol tro electrons Sònraichte teas agus cumhachd dealain. 'S e sin carson sam bith mheatailtean eadar-dhealaichte feart leithid conductivity.

Seanalair bun-bheachdan daingeann

Teann-stuthan agus stuthan - tha e gu pragtaigeach an aon rud. Tha na faclan seo a chur gu aon de na 4 stàitean cruinneachadh. Teann-stuthan a tha seasmhach fhoirm agus caractar an tearmach gluasad dadaman. Tha an dàrna dhèanamh oscillations beag faisg air a 'equilibrium dreuchdan. Meur saidheans a 'dèiligeadh ri sgrùdadh na buill agus an taobh a-staigh structar, ainmeachadh mar cruaidh staid fiosaig. Tha cudromach eile achadh eòlas a 'dèiligeadh ri leithid stuthan. Ag atharrachadh an cruth a-muigh agus a 'toirt buaidh air gluasad an t-ainm an cuspairean meacanaigeach de deformable buidhnean.

Air sgàth na diofar feartan Teann-stuthan, tha iad air a bhith air a chleachdadh ann an diofar uidheaman teicnigeach a chruthachadh le fear. As tric bunait bha iad a 'cleachdadh togalaichean leithid cruas, leabhar, tomad, elasticity, plasticity, brittleness. Nuadh-saidheans faodar a chleachdadh agus a bheusan eile de Teann-stuthan a dh'fhaodar a lorg a-mhàin ann an obair-lann.

Dè a th 'chriostail

Crystals - buidheann làidir a chur ann an òrdugh sònraichte pìosan. Tha gach cheimigeach a tha an structar aca fhèin. Tha dadaman a chruthachadh trì-dimensionally àm gu àm cruachadh ghairm chliath. Solid stuthan eadar-dhealaichte agad structar co-chothromachd. Solid Crystalline staid thathar a 'beachdachadh seasmhach, oir tha a' char as lugha suim comas lùth.

Tha a 'mhòr-chuid de na stuthan-cruaidh (nàdarra) a dhèanamh suas de àireamh mhòr de thuaiream amas fa leth gràinneanan (crystallites). Tha a leithid sin de stuthan ghairm polycrystalline. Nam measg teicnigeach alloys agus meatailtean, cho math ri mòran de na creagan. Monocrystalline ghairm nàdarra no fuadain aon criostalan.

Anns a 'chuid as motha leithid cruaidh buidhnean air an cruthachadh bho staid leaghan ìre, a chur a-steach air leaghadh no fuasgladh. Uaireannan, tha iad a 'tighinn bho gaseous stàite. Tha am pròiseas seo ris an canar crystallization. Taing do saidheansail agus teicnigeach adhartas an àiteach modh (tuigseach) de dhiofar stuthan, sgèile a dhèanamh gnìomhachais. As na criostalan a tha nàdarra cumadh cunbhalach polyhedron. Aca meudan eadar-dhealaichte. Mar eisimpleir, nàdarra èiteag (creag criostal) Faodaidh cuideam suas gu na ceudan de cileagraman, agus daoimeanan - suas ri grunn gram.

Ann amorphous Teann-stuthan, na dadaman tha ann daonnan oscillation timcheall air thuaiream suidhichte puingean. Iad a 'stòradh an cuid de geàrr-raon òrdugh, ach chan eil fad-raon. Tha seo mar thoradh air gu bheil an cuid molecules a chur air dòigh aig astar a dh'fhaodas a bhith aca an taca ri meud. As cumanta ann an ar beatha eisimpleir de seo tha cruaidh Glassy stàite. Amorphous stuthan gu tric a tha air a mheas mar an leaghan le neo-chrìochnach mòr viscosity. Tha àm crystallization uaireannan tha cho mòr 's nach eil a shealltainn.

Sin na h-àrd togalaichean de na stuthan gan dèanamh air leth. Amorphous Teann-stuthan thathar a 'meas neo-sheasmhach air sgàth thar ùine a dhol a-steach dhan Crystalline stàite.

Molecules, dadaman, a 'gabhail a-steach cruaidh lìonadh le daigeann. Tha iad a 'cumail an gnìomhachadh suidheachadh buntainneach a thaobh pìosan eile agus air an cumail ri chèile le intermolecular eadar-obrachadh. Tha astar mòr eadar an molecules an cruaidh ann an diofar stiùiridhean a ghairm an criostal chliath paramadair. Tha structar na stuthan agus a 'mìneachadh co-chothromachd ioma-ghnèitheachd de thogalaichean leithid electron chòmhlan, cleavage agus optics. Nuair a tha fosgailte don mhòr feachdan cruaidh gu leòr, na feartan sin dòcha gum bi barrachd no nas lugha an truailleadh. Nuair làidir seo a amenable leantainneach deformation.

Na dadaman chruaidh buidhnean oscillate, a tha mar thoradh air sealbh chumhachd teas. Bhon tha iad neonitheach, faodaidh iad a-mhàin a bhith fo na h-obair-lann. Tha Mhoileciuilich structar Teann-stuthan gu ìre mhòr a 'toirt buaidh air feartan.

Tha an sgrùdadh Teann-stuthan de

Properties feartan stuthan sin, an cuid càileachd is Particle gluasad sgrùdadh diofar fo-roinnean chruaidh staid fiosaig.

Airson an sgrùdadh air a chleachdadh: rèidio spectroscopy, structarach mion-sgrùdadh a 'cleachdadh X-ghathan agus dhòighean eile. So a 'rannsachadh meacanaigeach, corporra is tearmach feartan Teann-stuthan. Tha cruas, uallach, aghaidheachd, tensile neart, ìre atharrachadh Sgrùdaidhean Stuthan. Tha e gu mòr a 'tar-lùbadh leis a' Teann-stuthan de fiosaig. Tha e cudromach eile nuadh-saidheans. Gus ionnsachadh mar-thà agus a 'Co-chur stuthan ùra a chaidh a chumail an staid chruaidh mu cheimigeachd.

feartan Teann-stuthan

Character gluasad taobh a-muigh electron cruaidh dadaman sònrachadh mòran de na lotaichean, mar eisimpleir, dealain. Tha 5 clasaichean de na buidhnean sin. Tha iad air an suidheachadh a rèir an t-seòrsa dadaman:

• Ionic, bunaiteach feart a tha na feachd de electrostatic a thàladh. Tha feartan: meòrachadh is chiad sreath solais ann an sgìre fo-dhearg. Aig ìosal teòthachd, ionic ceangal a chomharrachadh le ìosal dealan. Tha eisimpleir de a leithid de stuth a tha a 'sodium salainn de hydrochloric acid (NaCl).
• Covalent a dhèanamh aig cosgais an electron paidhir, a bhuineas don dà chuid dadaman. Leithid a 'ceangal a roinn ann: singilte (singilte), dùbailte agus trì-fhillte. Ainmean seo a 'sealltainn an làthair electron càraidean (1, 2, 3). Double agus trì bannan a ghairm iomadan. Tha eile Roinn na buidhne. Mar sin, a rèir dùmhlachd electron sgaoileadh iomallach polar agus nonpolar bond. Tha a 'chiad eadar-dhealaichte a chruthachadh le dadaman, agus an dàrna - co-ionnan. Leithid a staid chruaidh a 'chùis, eisimpleirean de a tha - dhaoimean (C) agus sileacon (Si), air a comharrachadh le dùmhlachd. As cruaidh criostalan a tha dìreach covalent bond.
• Metal a chruthachadh le bhith a 'cur electrons de Valence dadaman. Mar thoradh air sin, tha uile gu lèir electron neul a tha air fhuadachadh fo bhuaidh an uisge bholtaids. Metal bond a chruthachadh nuair a bonding dadaman fada. Gu bheil iad comasach air a thoirt seachad electrons. Tha mòran de mheatailtean, iom-fhillte fhillte seo a chruthachadh bond an staid chruaidh chùis. Eisimpleirean: sodium, barium, almain, copar, òr. Neo-fhillte meatailt tha na leanas: AlCr _2, Ca Cu _{2, 5} Cu Zn _8. Stuthan le meatailt bonding (meatailt) a tha eadar-mheasgte ann an feartan corporra. Faodaidh iad a bhith an leaghan (HG), bog (Na, K), gu math cruaidh (W, NB).
• Mhoileciuilich ag èirigh ann an criostalan a tha air a stèidheachadh air leth molecules de chùis. Tha e air a chomharrachadh le beàrnan eadar molecules le neoni electron dùmhlachd. Feachd ceangal dadaman anns na criostalan a tha mòr. Anns a 'chùis seo, molecules a tha a' tarraing ri chèile a-mhàin lag intermolecular a thàladh. 'S e sin carson a tha na ceanglaichean eatorra a tha furasta an sgrios le teas. Tha ceanglaichean eadar na dadaman collapse math nas duilghe. Mhoileciuilich ceangal a roinn ann an comhair, dispersion agus trèanadh inntrigidh. Tha eisimpleir de a leithid sin de stuthan cruaidh tha meatan.
• Hydrogen, a tha a 'tachairt eadar an deimhinneach polarized dadaman no molecules dheth agus droch polarized Particle as lugha de moileciuil sa chruinne no sgìrean eile. Tha iad sin a chàirdean Faodaidh seo a bhith deigh.

Teann-stuthan Properties

Dè tha fios againn an-diugh? Scientists air a dh'fhaid a bhith ag ionnsachadh na feartan cruaidh staid stuthan. Nuair a tha fosgailte don teòthachd agus ag atharrachadh e. Tha an gluasad a 'chuirp lionn a ghairm leaghadh. Tha an cruth-atharrachadh na cruaidh gu gaseous staid a ghairm sublimation. Le lùghdachadh Teòthachd tachairt Solid crystallization. Nithean stuthan fo bhuaidh na fuar ghluasad gu amorphous ìre. Tha am pròiseas seo ris an canar saidheans glainneachadh.

Ann an ìre eadar-ghluasad atharrachadh an taobh a-staigh structar a 'Teann-stuthan. Tha e ag òrdachadh as àirde Fhuair an teothachd a tha air a chur sìos. Aig an àile agus Teòthachd T> 0 K stuthan sam bith a th 'ann ann an nàdar, solidify. -Mhàin helium, a dh'fheumas a crystallize an sreath de 24 atm, tha eisgeachd a riaghailt seo.

Solid staid a 'toirt seachad e diofar feartan corporra. Tha iad ag innse na buidhnean sònraichte giùlan fo bhuaidh cuid de raointean agus a feachdan. Lotaichean sin air an roinn ann am buidhnean. 3 ga thoirt seachad dh'aithneachadh an dòigh a fhreagras ris na trì seòrsaichean de lùth (meacanaigeach, tearmach, eileagmagnatach). Mar sin iad ann an trì buidhnean corporra feartan Teann-stuthan:

• Mechanical feartan co-cheangailte ri spàirn agus deformation de bhuidhnean. A rèir slatan-tomhais sin, a 'Teann-stuthan air an roinn ann SÙBAILTE, rheological, a neart, agus teicneòlas. Tha an còrr a tha a 'bhuidheann a' cumail a cumadh, ach faodaidh e bhith air atharrachadh le bhith a-muigh an fhorsa. Anns a 'chùis seo faodaidh e bhith de phlastaig deformation (a' chiad sealladh nach do thill), SÙBAILTE (tilleadh chun an cumadh) no millteach (nuair àraidh stairsneach decays / fois). Dèan lèirmheas air na h-oidhirpean innse SÙBAILTE moduli. Solid chan ann a mhàin an aghaidh dlùthadh, a 'sìneadh, ach cuideachd gnothaichean a' gluasad, a 'cromadh agus a' toinneamh. Rigid buidheann neart gu cur an aghaidh a 'ghairm a shealbhachd a sgrios.
• Ìomhaigheach tearmach dh'fhoillsich fo bhuaidh teas-achaidhean. Aon de na feartan as cudromaiche - a 'leaghadh a' phuing aig a bheil an corp converts gu leaghan stàite. Tha e 'faicinn ann an Crystalline Teann-stuthan. Amorphous buidhnean shealbhachadh suain teas fusion, mar a ghluasad gu an leaghan staid nuair a bha an teothachd a tha air a thogail mean air mhean. Upon ruighinn àraidh teas amorphous corp a 'call a elasticity agus a' fàs plasticity. Tha seo a 'ciallachadh stàite a' coileanadh an cuid glainne gluasaid Teòthachd. Nuair a teas a 'tachairt teann buidheann deformation. A bharrachd air sin, tha e gu tric a 'leudachadh. Quantitatively, an staid seo a chomharrachadh le àraidh bhàillidh. Buidheann Teòthachd 'toirt buaidh air feartan meacanaigeach leithid flowability, plasticity, firmness agus neart.
• Dealan co-cheangailte ri follaiseachd don cruaidh microparticles sruthan agus dealan tonnan àrd 'teannadh. Nam measg seo tha an ùine-dhearbhaidh agus radiative lotaichean.

còmhlan structar

Tha a 'Teann-stuthan a sheòrsachadh agus a' cho-ainm an còmhlan structar. Mar sin, nam measg tha cliùiteach:

• Ceòladairean, stiùirichean, air a chomharrachadh ann gu bheil an conductivity agus Valence còmhlain eadar-cheangailte. Mar so electrons urrainn gluasad eadar iad, gèilleadh as lugha lùtha. Airson bhùthan-uile meatailtean. Nuair a dealain an-dràsta air a chruthachadh gu leithid a dh'fhaodadh a bhith eadar-dhealachadh bhuidheann (air sgàth an gluasad saor de electrons eadar na puingean leis a 'ìsle agus comas àrd).
• Dielectrics, a sgìrean Chan eil tar-lùbadh. Tha an ceada eadar iad nas motha na 4 eV. Gus a dhèanamh electrons bho Valence gu feum mòr a thaobh lùth conduction còmhlan. Taing gu na lotaichean sin dielectrics cha mhòr neo-conductive.
• Semiconductors, air a chomharrachadh le aonais an conduction Valence agus còmhlain-ciùil. Tha an ceada eadar iad nas lugha na 4 eV. Airson gluasad electrons bho Valence gu conduction còmhlan Feumaidh nas lugha na lùth dielectrics. Pure (unalloyed agus eigenfunctions) semiconductors dhroch-dràsta ga thoirt seachad.

Mhoileciuilich gluasad anns a 'Teann-stuthan adhbharachadh aca eileagmagnatach lotaichean.

feartan eile

Teann-stuthan air an roinn aca agus iùil-tharraingeach lotaichean. Tha trì buidhnean:

• Diamagnetic feartan a tha an urra ri beagan air an Teòthachd no an staid iomlan.
• Paramagnetic, mar thoradh air an comhair an conduction electrons agus iùil-tharraingeach mòra de dadaman. A rèir Curie susceptibility aca a 'lùghdachadh mar Teòthachd. Mar sin, aig 300 K tha e 10 ^-5.
• A iùil-tharraingeach bhuidheann le òrdachadh structar a bhith fad-raon òrdugh dadaman. Ann an àiteachan tha a 'chliath àm gu àm a chur air dòigh le pìosan iùil-tharraingeach tàmaill. Tha iad sin a Teann-stuthan agus stuthan tric a 'cleachdadh ann an diofar roinnean de obair dhaoine.

Tha na stuthan as cruaidhe ann an nàdar

Dè tha iad? Teann-stuthan dùmhlachd gu ìre mhòr co-dhùnadh aca cruas. Sna bliadhnaichean mu dheireadh, tha eòlaichean saidheans air lorg gu bheil grunn stuthan gur "as maireannach chorp." As cruaidh - tha e fullerite (criostal molecules le fullerene), a tha mu 1.5 tursan nas cruaidhe na daoimean. Gu mì-fhortanach, tha e an-dràsta ri fhaotainn a mhàin ann an glè bheag meudan.

Gu ruige seo, bu duilghe susbaint, a dh'fhaodadh a bhith air an cleachdadh ann an gnìomhachas - lonsdalite (sia-taobhach diamond). Tha e 58% nas cruaidhe na daoimean. Lonsdalite - allotropic atharrachadh carbon. Tha criostal chliath a tha gu math coltach ri daoimean. Lonsdaleite cealla Tha 4 dadaman, ach an daoimean - 8. Of an cleachdadh gu cumanta an-diugh criostalan as doirbhe daoimean.