Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
30
2.Chemiaogólna
Upakowanieatomówicząsteczekzależyodichenergiikinetycznej(ruchu)oraz
potencjalnej(wzajemnegooddziaływania).Energiakinetycznamikrocząstekzależy
odtemperatury.Mikrocząstkiowyższejtemperaturzeporuszająsięzwiększąpręd-
kościąśredniąniżcząstkiotemperaturzeniższej.
Mikrocząstkitworzącegazznajdująsięwciągłymchaotycznymruchu,wykazując
całkowitybrakuporządkowaniaprzestrzennego.Stangazowytworząmałoreaktywne
atomy,np.gazyszlachetneorazcząsteczkihomoatomowe(zbudowaneztychsamych
atomów),któreniemająmomentudipolowego,np.cząsteczkitlenu,azotu,wodoru.
Przechodząonewstangazowyjużwbardzoniskiejtemperaturzenaskutekbraku
oddziaływańelektrostatycznych.Skraplanietychgazówjestpowodowanepojawieniem
sięspecycznychoddziaływańkwantowych,tzw.siłdyspersyjnychvanderWaalsa.
Stanciekłyjestnajczęściejkonsekwencjąoddziaływańtypudipol-dipolpomiędzy
cząsteczkamizwiązaniemspolaryzowanym.Takieukładyprzyprzejściuwstan
gazowywymagajątemperaturyokilkasetstopniwyższejniżhomoatomowegazy.
Cząsteczkicieczyznajdująsięwstałymbezładnymruchutermicznym,jednakże
ichdrogaswobodnajestkilkanaścierazykrótszaniżcząsteczekwgazach.Badania
rentgenogracznepokazują,żecieczewpobliżutemperaturykrzepnięcia(przejścia
wstanstały)sąstrukturamiquasi-krystalicznymi,silniezdefektowanymi-wyka-
zująfragmentaryczneuporządkowanieprzestrzenne.
Stanstałytworzącząsteczki,którychenergiaoddziaływańjestduża,natomiast
termicznaenergiakinetycznaruchu-mała.Ciałastałemogąwystępowaćwformie
bezpostaciowej(smoła,szkło,lak)lubkrystalicznej.Wprzeciwieństwiedociał
bezpostaciowychkryształymająstrukturęprzestrzennieuporządkowaną.Kryształy
tworząnajczęściejcząsteczkizwiązaniemjonowym,wtedywwęzłachsiecikrysta-
licznejznajdująsiędodatnieiujemnejony.Kryształytopiąsię,gdytermicznedrga-
niajonówwsieciosiągnąenergiękinetycznąwystarczającądorozerwaniawiązania
jonowego.Jednorodneciałakrystalicznetopiąsięwściśleokreślonejtemperaturze.
Przezdostarczenieodpowiedniejilościciepłaciałostałemożemyprzeprowadzić
wstanciekły,anastępniewgazowy.Naprzykładlódwtemp.00Czamieniasię
wwodę,którawtemp.1000Cprzechodziwparęwodną:
HO(
2
lód
T
1
0C)
q
111
6901kJ
o
HO
2
ciecz
(
T
1
100C)
q
111
44kJ
o
HO
2
gaz
Jednązciekawszychcechkryształówjestanizotropiawłaściwościzycznych,tzn.ich
zależnośćodkierunkuwkrysztale.Naprzykładkryształypękająpodwpływemude-
rzeniawzdłużokreślonychpłaszczyzn,równoległychdojednejześciankryształu.
2.3.1.Ciekłekryształy
Kryształysąstrukturamiuporządkowanymiwtrzechwymiarach,odpowiadających
długości,szerokościiwysokości.W1888rokuReinitzerodkryłciekłekryształy,
wktórychuporządkowanieprzestrzennewystępowałotylkowdwóchwymiarach
(strukturasmektyczna)lubjednym(strukturanematyczna)wymiarze.Naprzykład
esterdietylowykwasu4,4-azoksybenzoesowegowystępujewstaniesmektycznym,
wktórymwdwóchwymiarachmastrukturękrystalicznąwarstwową(płaską),awjed-