Solids: fananana, rafitra, hakitroky sy ny ohatra

Antso mafy akora toy izany izay afaka mamorona ny tena, ary manana boky. Ny ranon-javatra sy ny gazy, dia miavaka izy ireo araka ny endrika. Ny solids mitana ny endriky ny tena noho ny zava-misy fa ny poti tsy afaka mifindra tamin-kalalahana. Dia mitovy ny hakitroky, ductility, conductivity herinaratra sy ny loko. Izy ireo koa fananana hafa. , Ohatra, ny ankamaroan'izy ireo akora ireo ketraka nandritra ny fanafanana, nahazo ny rano aggregate fanjakana. Ny sasany amin'izy ireo, rehefa tezitra avy hatrany gasified (sublimed). Fa misy ihany koa ireo izay horavako ho zavatra hafa.

Karazam-solids

Solids rehetra dia nizara ho vondrona roa.

1. Amorphous, izay ny tsirairay dia fandaharana poti tsapaka. Amin'ny teny hafa, dia tsy manana ny mazava (manokana) rafitra. Ireo solids azo voarendrika ao iray mafana elanelam-potoana io ny voalaza. Ny tena mahazatra ahitana ireo fitaratra sy ny resin.
2. Ny vato krystaly, izay kosa dia nizara ho 4 karazana: atomika, molekiolan'ny, ionic, metaly. Ny poti dia hita afa-tsy fomba iray manokana, izany hoe ao amin'ny krystaly makarakara. Ny rafitsary amin'ny akora samihafa dia afaka miovaova be.

Manjelanjelatra.Mangatsakatsaka solids hanjaka ny amorphous eo ny isany.

Karazam-manjelanjelatra.Mangatsakatsaka solids

Ao amin'ny akora mafy saika rehetra manana rafitra manjelanjelatra.Mangatsakatsaka. Izy ireo eo amin'ny rafitra mitovy. Ao ny manjelanjelatra.Mangatsakatsaka makarakara nodes ahitana zavatra simika isan-karazany sy ny poti. Izany dia mifanaraka amin'ny azy, ka nahazo ny anarany. Karazany tsirairay dia manana fananana manokana ho azy;

• Ny atomika kristaly makarakara mafy poti covalent mifandray iray fatorana. , Dia miavaka noho ny heriny. Noho izany, manana zavatra toy izany avo mpandrendrika hevitra sy mangotraka. Izany dia ahitana karazana quartz sy ny diamondra.
• Ao amin'ny kristaly makarakara ny molekiolan'ny fifamatorana misy eo ny poti dia miavaka amin'ny ny halemeny. Zavatra ity dia karazana mampiavaka ny aina ny mpandrendrika sy ny mangotraka. Izy ireo mampiavaka ny volatility, noho ny iray izay manana fofona. Ireo solids ireo ranomandry, siramamy. Motion ny molekiola ao amin'ny solids ity dia karazana mampiavaka araka ny asa.
• Ny ionic kristaly makarakara ao amin'ny nodes mifandimby poti voampanga tsirairay tsara sy ratsy. Izy ireo no mihazona ny electrostatic manintona. Ity misy karazana makarakara amin'ny alkalis, sira, fototra oxides. Maro ireo karazana zavatra izany dia mora mety levona anaty rano. Noho ny tena mafy fatorana eo amin'ny ions dia refractory. Saika izy rehetra dia odorless, satria izy ireo mampiavaka ny tsy volatility. Zavatra amin'ny ionic makarakara tsy afaka mitarika herinaratra, toy ny ao amin'ny tsy maimaim-poana ny fanaovana elektrôna. Ny ohatra ny mafy Ion - sira. Toy izany ny manome izany kristaly makarakara malemy. Izany dia noho ny zava-misy fa misy ny fiovana mety Ion maharikoriko hery.
• Ny metaly kristaly makarakara ihany no zavatra simika ions dia eo an-nodes, nandrara tokoa. Eo amin-drizareo misy elektrôna maimaim-poana amin'ny alalan'ny izay mandalo mafana tsara sy ny angovo herinaratra. Izany no antony vy misy endri-javatra hafa toy ny conductivity.

General hevitra ny mafy

Solids sy ny akora - izany saika toy izany koa. Ireo teny resahina iray amin'ireo 4 fanjakana ny aggregation. Solids manana endrika sy ny toetra marin-toerana ny mafana mihetsika ny ataoma. Ny farany ho oscillations kely akaikin'ny toerana equilibrium. Sampana ny siansa miatrika ny fianarana ny firafitry sy ny rafitra anatiny, antsoina hoe mafy-panjakana fizika. Misy zava-dehibe hafa sehatra-pahalalana anjara amin'ny zavatra toy izany. Manova ny endriky ny ivelany sy ny fitaoman-mihetsika antsoina hoe haihetsika ny deformable vatana.

Noho ny fananan 'solids samihafa, dia efa ampiasaina amin'ny fitaovana ara-teknika samihafa no namorona ny olona. Tena matetika ny fototry ny fampiasana ny fananana dia toy ny hamafin, boky, haino, fihenjanan'ny resaoro, plasticity, brittleness. Siansa maoderina azo ampiasaina sy ny toetra hafa ny solids izay azo tsikaritra afa-tsy amin'ny laboratoara.

Inona no atao hoe kristaly

Kristaly - mafy orina vatana iray napetraka tao mba poti. Tsirairay simika manana ny rafitra. Ny ataoma mamorona dimensionally telo-potoana antsoina hoe stacking makarakara. Zavatra mafy orina manana rafitra hafa symmetry. Manjelanjelatra.Mangatsakatsaka mafy fanjakana dia heverina miovaova, satria manana kely indrindra amin'ny mety angovo.

Ny ankamaroan'ny mafy fitaovana (voajanahary) ahitana ny maro ny olona mirona tsapaka voa (crystallites). Zavatra toy izany no antsoina hoe polycrystalline. Anisan'izany alloys ara-teknika sy ny metaly, ary koa be dia be ny vato. Monocrystalline antsoina hoe voajanahary na mpitovo synthetic kristaly.

Amin'ny ankamaroan'ny vatana mafy toy izany no niforona avy amin'ny toetry ny ranoka dingana, nanaiky ho rendrika na vahaolana. Indraindray, dia homarinana avy amin'ny gaseous fanjakana. Izany dingana izany dia antsoina hoe crystallization. Noho ny fandrosoan'ny siansa sy ny ara-teknika ny fomba fambolena (sy voafintina) ny akora samihafa ny indostria vokatra ambaratonga. Ny ankamaroan'ny kristaly manana voajanahary endriky ny tapaka polyhedron. Ny habe mitovy be. Ohatra, voajanahary quartz (vato krystaly) mety hilanja ny jatony kilao, ary diamondra - hatramin'ny maro grama.

Amin'ny amorphous solids, ny ataoma ao foana oscillation manodidina tsapaka toerana hevitra. Mitahiry ny sasany fohy izy ireo-mba isan-karazany, saingy tsy lavitra. Izany dia noho ny zava-misy fa ny molekiola ireo fandaharana teny lavidavitra teny izay azo oharina amin'ny habeny. Ny tena fahita eo amin'ny fiainantsika ohatra izany dia mafy orina tahaka ny fitaratra fanjakana. Amorphous fitaovana Matetika no heverina ho toy ny ranon-javatra miaraka amin'ny faran'izay lehibe viscosity. The time ny crystallization dia indraindray ka lehibe izay tsy aseho.

Fa ny ambony fananana ireo zavatra miavaka ho azy ireo. Amorphous solids dia raisina miovaova, satria rehefa mandeha ny fotoana dia afaka mankany an-manjelanjelatra.Mangatsakatsaka fanjakana.

Molekiola, ataoma, izay ahitana ny mafy Feno hakitroky avo. Izy ireo havany saika omeo toerana amin'ny fanajana ny hafa, ary poti no mihazona miaraka amin'ny intermolecular fifandraisana. Ny elanelana misy eo amin'ny molekiola ny matanjaka amin'ny toro-lalana samy hafa dia antsoina hoe ny krystaly fikirana makarakara. Ny firafitry ny fananany sy ny symmetry atao hoe plurality ny fananana elektronika toy ny tarika, cleavage sy ny hazavana. Rehefa tratran'ny mafy ampy tafika lehibe, ireo toetra ireo bebe kokoa dia mety ho voahitsakitsaka na latsaka. Rehefa mafy orina io tompon'andraikitra manoloana residual deformation.

Ny ataoma ny vatana mafy oscillate, izay vokatry ny tany ho mafana angovo. Koa satria tsinontsinona izy ireo, dia afaka ihany no ho hitan'ny ambanin'ny toe-piainana laboratoara. Ny firafitry ny molekiolan'ny solids fiantraikany betsaka ny fananana.

Ny fianarana ny solids

Properties fananan ireo fitaovana, ny kalitao sy ny sombiny mihetsika nianatra mafy isan-karazany subsections ny fizika-panjakana.

Fa ny fianarana ampiasaina: onjam-peo spectroscopy, fanadihadiana ara-drafitra mampiasa X-taratra sy ny fomba hafa. Ary mianatra ny milina, ara-batana sy toetra mampiavaka ny solids mafana. Ny hamafin, adin-tsaina fanoherana, tensile hery, dingana fanodinana Fitaovana mianatra. Ny tena overlaps amin'ny fizika ny solids. Misy zava-dehibe hafa koa siansa maoderina. Mba mianatra synthesizing vaovao misy sy akora simika natao mafy fanjakana.

endri-javatra solids

Toetra ivelany elektronika mihetsika mafy ataoma mamaritra ny fananana maro, ohatra, electrically. Misy 5 kilasy ny vatana toy izany. Izy ireo nametraka arakaraka ny karazana ataoma:

• Ionic, fototra mampiavaka izay ny herin'ny electrostatic manintona. Ny endri-javatra: fampieritreretana sy hisakana ny fiasan'ireny ny mazava ao amin'ny faritra infrared. Amin'ny hafanana ambany, ny ionic fatorana dia miavaka amin'ny ambany conductivity herinaratra. Ohatra iray ny ara-nofo toy izany dia ny ny sodium sira ny hydrochloric asidra (NaCl).
• Covalent nitondra teo am-lany iray elektronika mpivady, izay an'ny roa ataoma. Toy izany ny rohy Mizara ho: tokana (tokana), avo roa heny sy telo. Ireo anarana ireo dia mampiseho ny fisian'ny elektronika tsiroaroa (1, 2, 3). Ary telo fatorana Double antsoina hoe multiples. Misy fizarana hafa ao amin'ny tarika. Noho izany, arakaraka ny elektronika hakitroky fizarana mitokana tendrony sy nonpolar fatorana. Ny voalohany dia namorona ny ataoma isan-karazany, ary ny faharoa - mitovy. Toy izany ny toe-javatra mafy orina, ohatra izay - diamondra (C) sy ny silisiôma (Si), miavaka noho ny hakitroky. Mafy orina ny ankamaroan'ny kristaly ireo fotsiny covalent fatorana.
• Metal natambatra ahitàna ny Valence elektrôna ny ataoma. Noho izany, dia misy tanteraka elektronika rahona izay nafindra toerana eo ambany fitaoman 'ny herinaratra malefaka. Metal fatorana miforona rehefa ela ny firaiketam-po ataoma. Fa izy ireo dia afaka hanome elektrôna. Maro metaly, sarotra Kamban-teny ao amin'izany fatorana izany dia namorona ny toe-javatra mafy orina. Ohatra: ny sodium, baryum, aliminioma, varahina, volamena. Non-metaly Kamban-teny dia izao manaraka izao: AlCr _2, Ca ₂ Cu, Cu ₅ Zn _8. Zavatra miaraka amin'ny vy firaiketam-po (metaly) dia samihafa amin'ny fananana ara-batana. Mety ho ranon-javatra (Hg), malefaka (Na, K), tena mafy (W, Nb).
• Molekiolan'ny hitsangana amin'ny kristaly izay niforona molekiola ny zavatra samy hafa. Izany dia miavaka amin'ny banga eo amin'ny molekiola amin'ny aotra hakitroky elektronika. Force mampifandray ao amin'ireo ataoma be kristaly ireo. Mandritra izany molekiola dia nahasarika amin'izy samy izy ihany no malemy intermolecular manintona. Izany no mahatonga ny rohy eo izy ireo no mora rava ny hafanana. Ny fifandraisana eo amin'ny ataoma hirodana sarotra kokoa. Molekiolan'ny fatorana Mizara ho fironana, pielezana sy ny induction. Ohatra iray ny fananana mafy toy izany no metanina.
• Hidrôzenina, izay miseho eo amin'ny tsara na molekiola Mizarazara ataoma sy ratsy azy Mizarazara sombiny kely indrindra ny môlekiola na ny faritra hafa. Fifandraisana ireo dia azo lazaina ranomandry.

Properties solids

Inona no fantatsika ankehitriny? Efa ela ny mpahay siansa no nianatra ny fananan 'akora mafy panjakana. Rehefa tratran'ny hafanana sy miovaova izany. Ny tetezamita momba ny tena atao hoe tsiranoka mpandrendrika. Ny fanovana ny mafy orina ny fanjakana gaseous atao hoe sublimation. Amin'ny hafanana mihena crystallization ventin-mitranga. Misy zavatra eo ambany fitarihan'ny ny hatsiaka nafindra tany amin'ny amorphous dingana. Dingana io no antsoina hoe vitrification mpahay siansa.

Ao amin'ny dingana fiovana manova ny firafitry ny solids anatiny. Ny avo indrindra dia Ordering mahazo ny mari-pana dia nampidininy. Amin'ny rivotra sy ny hafanana fanerena T> 0 K misy fananana misy eo amin'ny natiora, hihamafy. Hélium ihany, ny crystallization izay dia ilaina ny fanerena ny 24 ATM, dia afa-tsy ho ity fitsipika ity.

Fanjakana mafy orina manome azy fananana ara-batana hafa. Izy ireo momba ny fitondran-tena manokana ny vatana eo ambany ny fitaoman 'ny saha sy ny hery sasany. Ireo fananana dia zaraina ho vondrona. 3 dia zarao tsara hatsiaka fomba mifanaraka ny telo karazana angovo (mekanika, mafana, herinaratra). Koa misy telo izy ireo vondrona ara-batana mampiavaka ny solids:

• Mechanical fananana mikasika ny adin-tsaina sy ny deformation ny vatana. Araka ireo fepetra ireo, ny solids dia mizara ho lasitike, rheological, tanjaka sy ny teknolojia. Ny sisa no tena mitana ny bikan'ny, nefa dia azo ovaina amin'ny alalan'ny hery ivelany. Amin'ity tranga ity dia mety ho ny plastika deformation (voalohany fijery tsy niverina), lasitike (miverina amin'ny endrika tany am-boalohany), na manimba (raha nisy tokonana lo / break). Avereno dinihina ireo ezaka momba lasitike moduli. Tsy manohitra mafy famatrarana, mamelatra, fa koa mpiasa miasa, manolana sy hiondrika. henjana vatana hery hanoherana ny antso azony tamin-drainy rava.
• Mafana naseho teo ambany herin'ny mafana saha. Ny iray amin'ireo zava-dehibe indrindra fananana - mpandrendrika teboka amin'ny izay ny tena niova fo ho amin'ny fanjakana rano. Efa nahita in manjelanjelatra.Mangatsakatsaka solids. Amorphous miseho vatana manana hafanana ny Fusion, araka ny tetezamita ho any amin'ny ranon-javatra fanjakana ny mari-pana rehefa atsangana tsikelikely. Rehefa tonga dia nisy hafanana amorphous vatana very ny fihenjanan'ny resaoro sy lasa plasticity. Izany toetra izany dia midika hoe ny zava-bita ny fitaratra tetezamita mari-pana. Rehefa mitranga ny fanafanana henjana deformation vatana. Ankoatra izany, dia matetika no mampivelatra. Quantitatively, toe-javatra io dia miavaka amin'ny lafin-javatra iray. Body hafanana vokany eo ny milina toy ny fananana flowability, plasticity, hentitra sy ny hery.
• Herinaratra mifandray amin'ny hatsiaka ny mafy sy ny tsy fampindramam microparticles onjan'ny herinaratra avo Hentitra loatra. Anisan'izany ny fizahan-toetra sy ny radiative fananana.

tarika structure

Ny solids dia voasokajy sy ilay antsoina hoe rafitra tarika. Noho izany, dia manan-kaja eo aminy;

• Mpitarika ny, nampiavaka amin 'izany ny conductivity sy ny fatorana Valence hifanindry. Noho izany dia afaka ny elektrôna mihetsika eo amin'izy ireo, mandefitra ny kely indrindra angovo. Fa ny mpitarika ny rehetra metaly. Rehefa misy herinaratra dia noforoninao toy izany fahasamihafana mety vatana (noho ny hetsika maimaim-poana ny elektrôna eo amin'ny hevitra sy ny ambany indrindra ary ny ambony mety).
• Dielectrics, izay faritra tsy hifanindry. Ny elanelam-potoana io teo amin'izy ireo dia lehibe noho 4 Ev. Mba hitarika elektrôna avy amin'ny Valence mba mila angovo be conduction tarika. Noho ireo fananana dielectrics saika tsy conductive.
• Semiconductors, miavaka noho ny tsy fisian'ny conduction sy Valence ny fatorana. Ny elanelam-potoana io teo amin'izy ireo dia kely noho 4 Ev. Fa famindrana ny elektrôna avy amin'ny Valence ny conduction tarika tsy dia mitaky angovo noho ny dielectrics. Madio (unalloyed sy eigenfunctions) Semiconductors zara raha amin'izao fotoana izao dia lasa.

Molekiolan'ny mihetsika ao amin'ny solids mahatonga ny herinaratra fananana.

fananana hafa

Solids dia nizara sy ny andriamby fananana. Misy vondrona telo:

• Diamagnetic fananana izay miankina kely eo ny mari-pana, na ny toe-aggregation.
• Paramagnetic, vokatry ny fironana ny conduction elektrôna sy ny andriamby fotoana ny ataoma. Araka ny loza mitatao Curie mihena toy ny mari-pana. Noho izany, amin'ny 300 K dia 10 ^-5.
• Ny andriamby vatana miaraka amin'ny rafitra baiko lava-manana isan-karazany mba ny ataoma. Ao amin'ny nodes ny makarakara dia nanao fandaharana tsindraindray poti amin'ny fotoana andriamby. Ireo solids sy ny akora ampiasaina matetika amin'ny sehatra samy hafa ny olombelona asa.

Ny fananana sarotra indrindra eo amin'ny natiora

Inona avy izy ireo? solids hakitroky tena mamaritra ny hamafin'ny. Tato anatin'ireo taona faramparany, Hitan'ny mpahay siansa maro fitaovana izay milaza fa "ny vatana maharitra indrindra." Mafy orina indrindra - izany fullerite (krystaly molekiola amin'ny fullerene), izay tokony ho 1.5 heny mafy noho ny diamondra. Indrisy anefa, amin'izao fotoana izao dia hita ihany kely dia be.

To daty, ny mafy indrindra fananana, izay taty aoriana dia mety ho ampiasaina ao amin'ny orinasa - lonsdalite (misy lafiny enina diamondra). Izy no 58% mafy noho ny diamondra. Lonsdalite - allotropic fanovana ny karbaona. Ny kristaly makarakara dia tena mitovy amin'ny diamondra. Lonsdaleite sela misy 4 ataoma, fa ny diamondra - 8. Ao amin 'ny kristaly matetika ampiasaina amin'izao fotoana izao dia ny sarotra indrindra diamondra.