Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.3.Stanyskupienia:stały,ciekłyigazowy
19
makroskopowejestporównywalnazliczbąAvogadra(6,02296·1023).Strukturymakro-
skopowesąnatyleduże,żemogąbyćobserwowane„gołymokiem”,natomiaststruktury
mikroskopowesąniewidoczne.Wzależnościodstopniaupakowaniaatomówlubczą-
steczekwdanymelemencieobjętości,strukturymakroskopowemogąznajdowaćsię
wstanieskupienia:stałym(A)—upakowanieduże,ciekłym(B)—małeigazowym
(C)—bardzomałe.
Upakowanieatomówicząsteczekzależyodichenergiikinetycznej(ruchu)orazpoten-
cjalnej(wzajemnegooddziaływania).Energiakinetycznamikrocząstekzależyodtempe-
ratury.Mikrocząstkiowyższejtemperaturzeporuszająsięzwiększąprędkościąśrednią
niżcząstkiotemperaturzeniższej.
Mikrocząstkitworzącegazznajdująsięwciągłymchaotycznymruchu,wykazując
całkowitybrakuporządkowaniaprzestrzennego.Stangazowytworząmałoreaktywne
atomy,np.gazyszlachetneorazcząsteczkihomoatomowe(zbudowaneztychsamych
atomów),któreniemająmomentudipolowego,np.cząsteczkitlenu,azotu,wodoru.
Przechodząonewstangazowyjużwbardzoniskichtemperaturachnaskutekbraku
oddziaływańelektrostatycznych.Skraplanietychgazówpowodowanejestpojawieniem
sięspecyficznychoddziaływańkwantowych,tzw.siłdyspersyjnychvanderWaalsa.
Stanciekłyjestnajczęściejkonsekwencjąoddziaływańtypudipol–dipolpomiędzy
cząsteczkamizwiązaniemspolaryzowanym.Takieukładyprzyprzejściuwstangazowy
wymagajątemperaturokilkasetstopniwyższychniżhomoatomowegazy.Cząsteczkicie-
czyznajdująsięwstałymbezładnymruchutermicznym,jednakżeichdrogaswobodna
jestkilkanaścierazykrótszaniżcząsteczekwgazach.Badaniarentgenograficznepoka-
zują,żecieczewpobliżutemperaturykrzepnięcia(przejściawstanstały)sąstrukturami
quasi-krystalicznymi,silniezdefektowanymi—wykazująfragmentaryczneuporządko-
wanieprzestrzenne.
Stanstałytworzącząsteczki,którychenergiaoddziaływańjestduża,natomiastter-
micznaenergiakinetycznaruchu—mała.Ciałastałemogąwystępowaćwformiebez-
postaciowej(smoła,szkło,lak)lubkrystalicznej.Wprzeciwieństwiedociałbezposta-
ciowychkryształymająstrukturęprzestrzennieuporządkowaną.Kryształytworząnajczę-
ściejcząsteczkizwiązaniemjonowym,wtedywwęzłachsiecikrystalicznejznajdująsię
dodatnieiujemnejony.Kryształytopiąsię,gdytermicznedrganiajonówwsieciosiągną
energiękinetycznąwystarczającądorozerwaniawiązaniajonowego.Jednorodneciała
krystalicznetopiąsięwściśleokreślonejtemperaturze.Przezdostarczenieodpowiedniej
ilościciepłaciałostałemożemyprzeprowadzićwstanciekły,anastępniewgazowy.
Naprzykładlódwtemp.00Czamieniasięwwodę,którawtemp.1000Cprzechodzi
wparęwodną:
H2Olód(T=0
0C)
–––→H2Ociecz(T=100
6,01kJ
0C)
–––→H2Ogaz
44kJ
