Suminė alkoholių būsena. Kas yra agregavimo būsena? Suminė medžiagos būsena. Kaip sąveikauja skysčių molekulės

4 paskaita. Sudėtinės medžiagos būsenos

1. Kietoji medžiaga.

2. Skysta medžiagos būsena.

3. Dujinė medžiagos būsena.

Medžiagos gali būti trijų agregacijos būsenų: kietos, skystos ir dujinės. Esant labai aukštai temperatūrai, susidaro savotiška dujinė būsena – plazma (plazmos būsena).

1. Kietajai materijos būsenai būdinga tai, kad dalelių sąveikos energija yra didesnė už jų judėjimo kinetinę energiją. Dauguma kietos būsenos medžiagų turi kristalinę struktūrą. Kiekviena medžiaga sudaro tam tikros formos kristalus. Pavyzdžiui, natrio chloridas turi kristalus kubelių, alūno – oktaedrų, natrio nitratas – prizmių pavidalu.

Medžiagos kristalinė forma yra stabiliausia. Dalelių išsidėstymas kietame kūne vaizduojamas kaip gardelė, kurios mazguose tam tikros dalelės sujungiamos įsivaizduojamomis linijomis. Yra keturi pagrindiniai kristalų gardelių tipai: atominė, molekulinė, joninė ir metalinė.

Atominė kristalinė gardelė sudaryti iš neutralių atomų, kurie yra sujungti kovalentiniais ryšiais (deimantas, grafitas, silicis). Molekulinė kristalinė gardelė turi naftaleno, sacharozės, gliukozės. Šios gardelės struktūriniai elementai yra polinės ir nepolinės molekulės. Jonų kristalų gardelė Jį sudaro teigiamai ir neigiamai įkrauti jonai (natrio chloridas, kalio chloridas), reguliariai kaitaliojantys erdvėje. Visi metalai turi metalinę kristalinę gardelę. Jo mazguose yra teigiamai įkrauti jonai, tarp kurių yra laisvos būsenos elektronai.

Kristalinės medžiagos turi keletą savybių. Vienas iš jų yra anizotropija – ϶ᴛᴏ nepanašumas fizines savybes kristalas skirtingomis kryptimis kristale.

2. IN skysta būsena medžiagų, dalelių tarpmolekulinės sąveikos energija yra proporcinga jų judėjimo kinetinei energijai. Ši būsena yra tarpinė tarp dujinės ir kristalinės. Skirtingai nuo dujų, tarp skysčių molekulių veikia didelės abipusės traukos jėgos, kurios lemia molekulinio judėjimo pobūdį. Skysčio molekulės šiluminis judėjimas apima vibracinį ir transliacinį. Kiekviena molekulė tam tikrą laiką svyruoja aplink tam tikrą pusiausvyros tašką, o tada juda ir vėl užima pusiausvyros padėtį. Tai lemia jo sklandumą. Tarpmolekulinės traukos jėgos neleidžia molekulėms judėti toli viena nuo kitos.

Skysčių savybės taip pat priklauso nuo molekulių tūrio ir jų paviršiaus formos. Jei skysčio molekulės yra polinės, tada jos susijungia (asocijuojasi) į sudėtingą kompleksą. Tokie skysčiai vadinami asocijuotaisiais (vanduo, acetonas, alkoholis). Οʜᴎ turi didesnį t kip, turi mažesnį nepastovumą, didesnę dielektrinę konstantą.

Kaip žinote, skysčiai turi paviršiaus įtempimą. Paviršiaus įtempimas- ϶ᴛᴏ yra paviršiaus energija paviršiaus vienetui: ϭ = E/S, kur ϭ yra paviršiaus įtempimas; E yra paviršiaus energija; S yra paviršiaus plotas. Kuo stipresni tarpmolekuliniai ryšiai skystyje, tuo didesnis jo paviršiaus įtempis. Medžiagos, mažinančios paviršiaus įtampą, vadinamos aktyviosiomis paviršiaus medžiagomis.

Kita skysčių savybė yra klampumas. Klampumas – ϶ᴛᴏ pasipriešinimas, atsirandantis, kai vieni skysčio sluoksniai juda, palyginti su kitais, kai jis juda. Kai kurie skysčiai turi didelį klampumą (medus, mažas), o kiti yra maži (vanduo, etilo alkoholis).

3. Medžiagos dujinėje būsenoje dalelių tarpmolekulinės sąveikos energija yra mažesnė už jų kinetinę energiją. Dėl šios priežasties dujų molekulės nėra laikomos kartu, o laisvai juda tūryje. Dujoms būdingos šios savybės: 1) tolygus pasiskirstymas visame indo, kuriame jos yra, tūryje; 2) mažas tankis, palyginti su skysčiais ir kietosiomis medžiagomis; 3) lengvas suspaudžiamumas.

Dujose molekulės yra labai nutolusios viena nuo kitos, traukos jėgos tarp jų mažos. Esant dideliems atstumams tarp molekulių, šių jėgų praktiškai nėra. Tokios būsenos dujos vadinamos idealiomis. Tikros dujos esant aukštam slėgiui ir žemai temperatūrai nepaklūsta idealių dujų būsenos lygčiai (Mendelejevo-Klapeirono lygtis), nes tokiomis sąlygomis pradeda reikštis sąveikos jėgos tarp molekulių.

„Alkoholiai“ Iš istorijos  Ar žinote, kad dar IV a. pr. Kr e. ar žmonės mokėjo gaminti gėrimus, kuriuose yra etilo alkoholio? Vynas buvo gautas fermentuojant vaisių ir uogų sultis. Tačiau kaip iš jo išgauti svaiginantį komponentą, jie išmoko daug vėliau. XI amžiuje. alchemikai sugavo lakios medžiagos, kuri išsiskyrė kaitinant vyną, garus Apibrėžimas n Bendroji vienahidroksinių sočiųjų alkoholių formulė СnН2n+1ОН Alkoholių klasifikacija pagal hidroksilo grupių skaičių CxHy(OH)n Vienahidroksiliai alkoholiai CH3 - CH2 - CH2 OH Dvihidros glikoliai CH3 - CH - CH2 OH OH Triatominiai gliceroliai CH2 - CH - CH2 OH OH OH Alkoholių klasifikacija Pagal CxHy(OH)n CxHy(OH)n radikalo angliavandenilio radikalo pobūdį Riboji riba CH3 CH3 –– CH CH2 CH2 2 ––CH 2 OH OH Nesotieji Nesotieji CH CH2 = CH CH––CH CH2 2 = 2 OH OH Aromatiniai Aromatiniai CH CH2 OH 2 --OH Alkoholių nomenklatūra Peržiūrėkite lentelę ir padarykite išvadą apie alkoholių nomenklatūrą NOMENKLATŪRA IR IZOMERIJOS Formuojant alkoholių pavadinimus, prie alkoholį atitinkančio angliavandenilio pavadinimo pridedama (bendrinė) priesaga -OL. Skaičiai po galūnės rodo hidroksilo grupės padėtį pagrindinėje grandinėje: H | H-C-OH | H metanolis H H H |3 |2 |1 H- C – C – C -OH | | | H H H propanolis-1 H H H | 1 | 2 |3 H - C - C - C -H | | | H OH H propanolis -2 IZOMERŲ RŪŠYS 1. Padėties izomeras funkcinė grupė (propanolis-1 ir propanolis-2) 2. Anglies karkaso izomerija CH3-CH2-CH2-CH2-OH butanolis-1 CH3-CH-CH2-OH | CH3 2-metilpropanolis-1 3. Tarpklasinė izomerija - alkoholiai yra izomeriniai eteriams: CH3-CH2-OH etanolis CH3-O-CH3 dimetilo eterio priesaga -ol  Daugiakaliams alkoholiams prieš galūnę -ol graikų kalboje (-di-, -tri-, ...) nurodomas hidroksilo grupių skaičius  Pavyzdžiui: CH3-CH2-OH etanolis Alkoholių izomerijos rūšys Struktūrinė 1. Anglies grandinė 2. Funkcinių grupių padėtys FIZINĖS SAVYBĖS  Žemesni alkoholiai (C1-C11) aštraus kvapo lakūs skysčiai  Didesni alkoholiai (C12- ir aukštesni) malonaus kvapo kietosios medžiagos FIZINĖS SAVYBĖS Pavadinimas Formulė Pm. g/cm3 tlydymasC verdaC Metilas CH3OH 0.792 -97 64 Etilas C2H5OH 0.790 -114 78 Propilas CH3CH2CH2OH 0.804 -120 92 CH Izopropilas CH3-CH(OH)-CH3 -CH2CH2CH2CH2CH80. -90 118 Fizinių savybių bruožas : agregacijos būsena Metilo alkoholis (pirmasis homologinės alkoholių serijos atstovas) yra skystis. Galbūt jis turi didelę molekulinę masę? Nr. Daug mažiau nei anglies dioksido. Tada kas tai yra? R - O ... H - O ... H - O H R R Kodėl? CH3 - O ... H - O ... N - O H N CH3 O jei radikalas didelis? CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - O ... H - O H H Vandeniliniai ryšiai yra per silpni, kad tarp vandens molekulių išlaikytų didelę netirpią dalį turinčią alkoholio molekulę Fizinių savybių ypatybė: susitraukimas Kodėl, sprendžiant skaičiavimą problemų, jie niekada nenaudoja tūrio, o tik pagal svorį? Sumaišykite 500 ml alkoholio ir 500 ml vandens. Gauname 930 ml tirpalo. Vandenilio ryšiai tarp alkoholio ir vandens molekulių yra tokie dideli, kad sumažėja bendras tirpalo tūris, jo „suspaudimas“ (iš lotynų contraktio - suspaudimas). Atskiri alkoholių atstovai Vienahidroksilis alkoholis - metanolis  Bespalvis skystis, kurio virimo temperatūra 64C, būdingas kvapas Lengvesnis už vandenį. Dega bespalve liepsna.  Naudojamas kaip tirpiklis ir kuras vidaus degimo varikliuose Metanolis yra nuodas  Toksinis metanolio poveikis pagrįstas nervų ir kraujagyslių sistemos pažeidimu. Nurijus 5-10 ml metanolio smarkiai apsinuodijama, o 30 ml ir daugiau - mirtinai Vienahidroksilis alkoholis - etanolis Bespalvis skystis, turintis būdingą kvapą ir deginantį skonį, virimo temperatūra 78C. Lengvesnis už vandenį. Su ja susimaišo bet kokiuose santykiuose. Degi, dega silpnai šviečiančia melsva liepsna. Draugystė su kelių policija Ar dvasios draugauja su kelių policija? Bet kaip! Ar jus kada nors sustabdė kelių policijos inspektorius? Ar įkvėpėte į vamzdelį? Jei nepasisekė, tai įvyko alkoholio oksidacijos reakcija, kurios metu pakito spalva, teko susimokėti baudą Klausimas įdomus. Alkoholis priklauso ksenobiotikams – medžiagoms, kurių nėra Žmogaus kūnas bet turi įtakos jo gyvenimui. Viskas priklauso nuo dozės. 1. Alkoholis yra maistinių medžiagų kuri aprūpina organizmą energija. Viduramžiais apie 25 % energijos organizmas gaudavo iš alkoholio vartojimo; 2. Alkoholis yra vaistas, kuris pasižymi dezinfekuojančiu ir antibakteriniu poveikiu; 3. Alkoholis – tai nuodai, kurie sutrikdo natūralius biologinius procesus, ardo Vidaus organai ir psichika ir, jei vartojama per daug, sukelia mirtį Etanolio naudojimas  Etilo alkoholis naudojamas įvairių alkoholinių gėrimų gamybai;  Medicinoje vaistinių augalų ekstraktams ruošti, taip pat dezinfekcijai;  Kosmetikoje ir parfumerijoje etanolis yra kvepalų ir losjonų tirpiklis. Kenksmingas etanolio poveikis  Intoksikacijos pradžioje kenčia smegenų žievės struktūros; nuslopinama elgesį kontroliuojančių smegenų centrų veikla: prarandama protinga veiksmų kontrolė, mažėja kritiškas požiūris į save. I. P. Pavlovas tokią būseną pavadino „požievės smurtu“  Kai labai puikus turinys alkoholis kraujyje slopina galvos smegenų motorinių centrų veiklą, daugiausia nukenčia smegenėlių funkcija – žmogus visiškai praranda orientaciją Jeigu žmogus negali sustoti, tai didėja organiniai ir atitinkamai psichiniai nukrypimai nuo normos Žalingas etanolio poveikis  Alkoholis itin nepalankiai veikia smegenų kraujagysles. Apsinuodijimo pradžioje jos plečiasi, sulėtėja jose kraujotaka, todėl smegenyse susidaro spūstis. Tada, kai, be alkoholio, kraujyje pradeda kauptis žalingi jo nepilno skilimo produktai, atsiranda aštrus spazmas, kraujagyslių susiaurėjimas, išsivysto tokios pavojingos komplikacijos kaip. smegenų insultai sukelia sunkią negalią ir net mirtį. KONSOLIDAVIMO KLAUSIMAI 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Viename inde be ženklo yra vanduo, kitame - alkoholis. Ar galima juos atpažinti naudojant indikatorių? Kas turi garbės gauti gryno alkoholio? Ar alkoholis gali būti kietas? Metanolio molekulinė masė yra 32, o anglies dioksido - 44. Padarykite išvadą apie alkoholio agregacijos būseną. Sumaišome litrą alkoholio ir litrą vandens. Nustatykite mišinio tūrį. Kaip elgtis kelių policijos inspektoriui? Ar bevandenis absoliutus alkoholis gali išleisti vandenį? Kas yra ksenobiotikai ir kaip jie susiję su alkoholiais? ATSAKYMAI 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Negalite. Indikatoriai neturi įtakos alkoholiams ir jų vandeniniams tirpalams. Žinoma, alchemikai. Galbūt, jei šiame alkoholyje yra 12 ar daugiau anglies atomų. Iš šių duomenų negalima daryti išvadų. Vandeniliniai ryšiai tarp alkoholio molekulių, kurių šių molekulių molekulinė masė yra maža, padidina alkoholio virimo temperatūrą neįprastai aukštą. Mišinio tūris bus ne du litrai, o daug mažiau, maždaug 1 litras - 860 ml. Negerkite vairuodami. Galbūt, jei pašildysite ir pridėsite konc. sieros rūgšties. Nepatingėkite ir prisiminkite viską, ką girdėjote apie alkoholius, nuspręskite patys, kartą ir visiems laikams, kokia dozė jums……. ir ar jo apskritai reikia? Polihidroksilis etilenglikolis  Etilenglikolis yra ribojančių dvihidročių alkoholių - glikolių - atstovas;  Glikoliai gavo savo pavadinimą dėl daugelio serijos atstovų saldaus skonio (gr. „glycos“ – saldus);  Etilenglikolis – sirupo pavidalo saldaus skonio skystis, bekvapis, nuodingas. Gerai maišosi su vandeniu ir alkoholiu, higroskopiškas Etilenglikolio naudojimas  Svarbi etilenglikolio savybė yra gebėjimas sumažinti vandens užšalimo temperatūrą, nuo kurios medžiaga plačiai pritaikoma kaip automobilių antifrizo ir antifrizo skysčių komponentas;  Iš jo gaunamas lavsanas (vertingas sintetinis pluoštas) Etilenglikolis yra nuodas  Mirtiną apsinuodijimą etilenglikoliu sukeliančios dozės labai įvairios – nuo ​​100 iki 600 ml. Kai kurių autorių teigimu, mirtina dozė žmogui yra 50-150 ml. Mirtingumas dėl etilenglikolio yra labai didelis ir sudaro daugiau nei 60% visų apsinuodijimų atvejų;  Etilenglikolio toksinio veikimo mechanizmas iki šiol nėra pakankamai ištirtas. Etilenglikolis greitai absorbuojamas (taip pat ir per odos poras) ir nepakitęs cirkuliuoja kraujyje keletą valandų, maksimali koncentracija pasiekiama po 2-5 valandų. Tada jo kiekis kraujyje palaipsniui mažėja ir fiksuojamas audiniuose. Bespalvis, klampus, higroskopinis, saldaus skonio skystis. Visomis proporcijomis maišosi su vandeniu, geras tirpiklis. Reaguoja su azoto rūgštimi, sudarydamas nitrogliceriną. Su karboksirūgštimis formuoja riebalus ir aliejus CH2 – CH – CH2 OH OH OH Glicerino panaudojimas  Naudojamas     nitroglicerino sprogmenų gamyboje; Apdorojant odą; Kaip kai kurių klijų sudedamoji dalis; Plastikų gamyboje glicerinas naudojamas kaip plastifikatorius; Konditerijos gaminių ir gėrimų gamyboje (kaip maisto priedas E422) Kokybinė reakcija į polihidroksilius alkoholius Kokybinė reakcija į daugiahidročius alkoholius  Reakcija į daugiahidroalkoholius – tai jų sąveika su šviežiomis vario (II) hidroksido nuosėdomis, kurios ištirpsta ir susidaro ryškiai mėlyna spalva. -violetinis sprendimas Užduotys Užpildykite pamokos darbo kortelę;  Atsakykite į testo klausimus;  Išspręskite kryžiažodį  Pamokos „Alkoholiai“ darbo kortelė  Bendroji alkoholių formulė  Įvardykite medžiagas:  CH3OH  CH3-CH2-CH2-CH2-OH  CH2(OH)-CH2(OH) alkoholis?  Išvardykite etanolio naudojimo būdus  Kokie alkoholiai naudojami maisto pramonėje?  Koks alkoholis sukelia mirtiną apsinuodijimą išgėrus 30 ml?  Kokia medžiaga naudojama kaip antifrizas?  Kaip atskirti daugiahidroalkoholį nuo vienahidrozės alkoholio? Gamybos metodai Laboratorija  Halogenalkanų hidrolizė: R-CL+NaOH R-OH+NaCL  Alkenų hidratacija: CH2=CH2+H2O C2H5OH  Karbonilo junginių hidrinimas Pramonė  Metanolio sintezė iš sintezės dujų CO+2Hat (CH3-OHat padidintas slėgis, aukšta temperatūra ir cinko oksido katalizatorius)  Alkenų hidratacija  Gliukozės fermentacija: C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 Cheminės savybės I. Reakcijos nutraukiant RO–H ryšį  Alkoholiai reaguoja su šarminiais ir šarminių žemių metalų druskomis. alkoholiatai 2СH CH CH OH + 2Na  2CH CH CH ONa + H  2CH CH OH + Ca  (CH CHO) Ca + H  3 2 3 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2  Sąveika su organinėmis rūgštimis (esterinimo reakcija) ) veda prie esterių susidarymo. CH COOH + HOC H  CHCOOC H (acto etileteris (etilacetatas)) + HO 3 2 5 3 2 5 2 II. Reakcijos su R–OH jungties skilimu Su vandenilio halogenidais: R–OH + HBr  R–Br + H2O III. Oksidacijos reakcijos Alkoholiai dega: 2C3H7OH + 9O2  6CO2 + 8H2O Veikiant oksidatoriams:  pirminiai alkoholiai virsta aldehidais, antriniai - ketonais IV. Dehidratacija Atsiranda kaitinant vandenį šalinančiais reagentais (konc. H2SO4). 1. Dėl intramolekulinės dehidratacijos susidaro alkenai CH3–CH2–OH  CH2=CH2 + H2O 2. Tarpmolekulinės dehidratacijos metu gaunami eteriai R-OH + H-O–R  R–O–R(eteris) + H2O

Klausimai apie tai, kas yra agregacijos būsena, kokios savybės ir savybės turi kietąsias medžiagas, skysčius ir dujas, nagrinėjami keliuose mokymo kursai. Yra trys klasikinės materijos būsenos, turinčios savo būdingus struktūros bruožus. Jų supratimas yra svarbus dalykas suvokiant mokslus apie Žemę, gyvus organizmus ir gamybinę veiklą. Šiuos klausimus nagrinėja fizika, chemija, geografija, geologija, fizikinė chemija ir kitos mokslo disciplinos. Medžiagos, kurių būsena tam tikromis sąlygomis yra viena iš trijų pagrindinių tipų, gali keistis didėjant arba mažėjant temperatūrai arba slėgiui. Panagrinėkime galimus perėjimus iš vienos agregacijos būsenos į kitą, nes jie vyksta gamtoje, technologijose ir kasdieniame gyvenime.

Kas yra agregavimo būsena?

Lotynų kilmės žodis „aggrego“ išvertus į rusų kalbą reiškia „prisirišti“. Mokslinis terminas reiškia to paties kūno, medžiagos būseną. Egzistavimas esant tam tikroms temperatūros vertėms ir skirtingas slėgis kietosios medžiagos, dujos ir skysčiai būdingi visiems Žemės apvalkalams. Be trijų pagrindinių suvestinių būsenų, yra ir ketvirta. At pakilusi temperatūra o esant pastoviam slėgiui, dujos virsta plazma. Norint geriau suprasti, kas yra agregacijos būsena, būtina atsiminti mažiausias daleles, iš kurių susidaro medžiagos ir kūneliai.

Aukščiau pateiktoje diagramoje parodyta: a - dujos; b - skystis; c yra standus kūnas. Tokiuose paveiksluose apskritimai žymi medžiagų struktūrinius elementus. Tai simbolis, iš tikrųjų atomai, molekulės, jonai nėra kieti rutuliai. Atomai susideda iš teigiamai įkrauto branduolio, aplink kurį dideliu greičiu juda neigiamo krūvio elektronai. Mikroskopinės medžiagos sandaros išmanymas padeda geriau suprasti skirtumus, egzistuojančius tarp skirtingų agregatų formų.

Idėjos apie mikropasaulį: nuo Senovės Graikijos iki XVII a

Pirmoji informacija apie daleles, sudarančias fizinius kūnus, pasirodė senovės Graikijoje. Mąstytojai Demokritas ir Epikūras pristatė tokią atomo sąvoką. Jie tikėjo, kad šios mažiausios nedalomos skirtingų medžiagų dalelės turi formą, tam tikrus dydžius, gali judėti ir sąveikauti viena su kita. Atomistika savo laiku tapo pažangiausiu senovės Graikijos mokymu. Tačiau jo raida viduramžiais sulėtėjo. Nuo tada mokslininkus persekiojo Romos katalikų bažnyčios inkvizicija. Todėl iki šių laikų nebuvo aiškios sampratos, kas yra materijos agregacijos būsena. Tik po XVII amžiaus mokslininkai R. Boyle'as, M. Lomonosovas, D. Daltonas, A. Lavoisier suformulavo atominės-molekulinės teorijos nuostatas, nepraradusias savo reikšmės ir šiandien.

Atomai, molekulės, jonai – mikroskopinės medžiagos sandaros dalelės

Reikšmingas mikrokosmoso supratimo proveržis įvyko XX amžiuje, kai elektroninis mikroskopas. Atsižvelgiant į anksčiau mokslininkų padarytus atradimus, pavyko susidaryti harmoningą mikropasaulio vaizdą. Teorijos, apibūdinančios mažiausių materijos dalelių būseną ir elgseną, yra gana sudėtingos, jos priklauso sričiai.Norint suprasti skirtingų medžiagų agreguotų būsenų ypatybes, pakanka žinoti pagrindinių struktūrinių dalelių, kurios sudaro skirtingas, pavadinimus ir ypatybes. medžiagų.

1. Atomai yra chemiškai nedalomos dalelės. Išsaugotas cheminėse reakcijose, bet sunaikintas branduolinėse. Metalai ir daugelis kitų atominės struktūros medžiagų normaliomis sąlygomis yra kietos agregacijos būsenos.
2. Molekulės yra dalelės, kurios suskaidomos ir susidaro cheminių reakcijų metu. deguonis, vanduo, anglies dioksidas, siera. Sumavimo būsena deguonis, azotas, sieros dioksidas, anglis, deguonis normaliomis sąlygomis – dujinis.
3. Jonai yra įkrautos dalelės, kuriomis atomai ir molekulės virsta, kai įgyja arba netenka elektronų – mikroskopinės neigiamo krūvio dalelės. Daugelis druskų turi joninę struktūrą, pavyzdžiui, valgomoji druska, geležis ir vario sulfatas.

Yra medžiagų, kurių dalelės tam tikru būdu išsidėsčiusios erdvėje. Sutvarkyta atomų, jonų, molekulių tarpusavio padėtis vadinama kristaline gardele. Paprastai joninės ir atominės kristalinės gardelės būdingos kietoms medžiagoms, molekulinės – skysčiams ir dujoms. Deimantas turi didelį kietumą. Jo atominę kristalinę gardelę sudaro anglies atomai. Tačiau minkštasis grafitas taip pat susideda iš šio cheminio elemento atomų. Tik jie skirtingai išsidėstę erdvėje. Įprasta sieros agregacijos būsena yra kieta, tačiau esant aukštai temperatūrai medžiaga virsta skysta ir amorfine mase.

Kietos agregacijos būsenos medžiagos

Kietosios medžiagos normaliomis sąlygomis išlaiko savo tūrį ir formą. Pavyzdžiui, smėlio, cukraus, druskos, akmens ar metalo gabalas. Kai cukrus kaitinamas, medžiaga pradeda tirpti ir virsta klampiu rudu skysčiu. Nustokite šildyti - vėl gauname kietą. Tai reiškia, kad viena iš pagrindinių kietosios medžiagos perėjimo į skystį sąlygų yra jos kaitinimas arba medžiagos dalelių vidinės energijos padidėjimas. Taip pat galima keisti kietą druskos, kuri vartojama maiste, agregacijos būseną. Tačiau norint ištirpinti valgomąją druską, reikia aukštesnės temperatūros nei kaitinant cukrų. Faktas yra tas, kad cukrus susideda iš molekulių, o valgomoji druska – iš įkrautų jonų, kurie yra stipriau traukiami vienas prie kito. Skystos kietosios medžiagos neišlaiko savo formos, nes suyra kristalinės gardelės.

Skysta druskos agregacijos būsena lydymosi metu paaiškinama ryšiu tarp jonų kristaluose nutrūkimu. Išsiskiria įkrautos dalelės, kurios gali nešti elektros krūvius. Išlydytos druskos praleidžia elektrą ir yra laidininkai. Chemijos, metalurgijos ir inžinerijos pramonėje kietosios medžiagos paverčiamos skysčiais, kad iš jų būtų gauti nauji junginiai arba skirtingos formos. Metalų lydiniai yra plačiai naudojami. Yra keli jų gavimo būdai, susiję su kietų žaliavų agregacijos būklės pokyčiais.

Skystis yra viena iš pagrindinių agregacijos būsenų

Jei į apvaliadugnę kolbą supilsite 50 ml vandens, pastebėsite, kad medžiaga iš karto įgauna cheminio indo formą. Bet kai tik išpilsime vandenį iš kolbos, skystis iškart pasklis ant stalo paviršiaus. Vandens tūris išliks toks pat – 50 ml, o jo forma pasikeis. Šios savybės būdingos skystai materijos egzistavimo formai. Daugelis jų yra skysčiai. organinės medžiagos: alkoholiai, augaliniai aliejai, rūgštys.

Pienas yra emulsija, tai yra skystis, kuriame yra riebalų lašeliai. Naudingas skystas mineralas yra aliejus. Jis išgaunamas iš šulinių, naudojant gręžimo įrenginius sausumoje ir vandenyne. Jūros vanduo taip pat yra žaliava pramonei. Jo skirtumas nuo gėlo upių ir ežerų vandens yra ištirpusių medžiagų, daugiausia druskų, kiekis. Garuojant nuo vandens telkinių paviršiaus į garų būseną pereina tik H 2 O molekulės, lieka tirpių medžiagų. Šia savybe pagrįsti naudingų medžiagų gavimo iš jūros vandens ir jo valymo būdai.

Visiškai pašalinus druskas, gaunamas distiliuotas vanduo. Užverda 100°C temperatūroje, o užšąla 0°C temperatūroje. Sūrymai išverda ir kartu su kitais virsta ledu temperatūros indikatoriai. Pavyzdžiui, vanduo Arkties vandenyne užšąla esant 2°C paviršiaus temperatūrai.

Bendra gyvsidabrio būsena normaliomis sąlygomis yra skystis. Šis sidabriškai pilkas metalas dažniausiai užpildomas medicininiais termometrais. Kaitinant gyvsidabrio stulpelis pakyla ant skalės, medžiaga plečiasi. Kodėl naudojamas raudonais dažais nuspalvintas alkoholis, o ne gyvsidabris? Tai paaiškinama skysto metalo savybėmis. Esant 30 laipsnių šalčiui, pasikeičia gyvsidabrio agregacijos būsena, medžiaga tampa kieta.

Sugedus medicininiam termometrui ir išsiliejus gyvsidabriui, tuomet rankomis rinkti sidabrinius kamuoliukus pavojinga. Kenksminga įkvėpti gyvsidabrio garų, ši medžiaga yra labai toksiška. Vaikams tokiais atvejais reikia kreiptis pagalbos į tėvus, suaugusiuosius.

dujinė būsena

Dujos negali išlaikyti savo tūrio ar formos. Pripildykite kolbą deguonimi iki viršaus cheminė formulė Apie 2). Kai tik atidarysime kolbą, medžiagos molekulės pradės maišytis su kambario oru. Taip yra dėl Browno judėjimo. Net senovės graikų mokslininkas Demokritas manė, kad materijos dalelės nuolat juda. Kietose medžiagose normaliomis sąlygomis atomai, molekulės, jonai neturi galimybės išeiti iš kristalinės gardelės, išsivaduoti iš ryšių su kitomis dalelėmis. Tai įmanoma tik tada, kai iš išorės tiekiamas didelis energijos kiekis.

Skysčiuose atstumas tarp dalelių yra šiek tiek didesnis nei kietose medžiagose; joms reikia mažiau energijos, kad nutrauktų tarpmolekulinius ryšius. Pavyzdžiui, skysta agreguota deguonies būsena stebima tik tada, kai dujų temperatūra nukrenta iki –183 °C. -223 ° C temperatūroje O 2 molekulės sudaro kietą medžiagą. Kai temperatūra pakyla virš nurodytų verčių, deguonis virsta dujomis. Būtent tokia forma jis yra įprastomis sąlygomis. Pramonės įmonėse yra specialūs įrenginiai atmosferos orui atskirti ir iš jo gauti azotą bei deguonį. Pirmiausia oras atšaldomas ir suskystinamas, o po to palaipsniui didinama temperatūra. Azotas ir deguonis paverčiami dujomis, kai skirtingos sąlygos.

Žemės atmosferoje yra 21 % deguonies ir 78 % azoto. Skystos formos šių medžiagų dujiniame planetos apvalkale nėra. Skystas deguonis yra šviesiai mėlynos spalvos. aukštas spaudimas užpildykite cilindrus, kad galėtumėte juos naudoti gydymo įstaigos. Pramonėje ir statybose suskystintos dujos būtinos daugeliui procesų. Deguonis reikalingas dujiniam suvirinimui ir metalų pjovimui, chemijoje - neorganinių ir organinių medžiagų oksidacijos reakcijoms. Jei atidarote deguonies baliono vožtuvą, slėgis sumažėja, skystis virsta dujomis.

Suskystintas propanas, metanas ir butanas plačiai naudojami energetikoje, transporte, pramonėje ir buityje. Šios medžiagos gaunamos iš gamtinių dujų arba krekingo (skaldymo) naftos žaliavos metu. Skystieji ir dujiniai anglies mišiniai vaidina svarbų vaidmenį daugelio šalių ekonomikoje. Tačiau naftos ir gamtinių dujų atsargos labai išeikvotos. Mokslininkų teigimu, šios žaliavos užteks 100-120 metų. Alternatyvus šaltinis energija – oro srautas (vėjas). Elektrinėms eksploatuoti naudojamos sraunios upės, potvyniai ir atoslūgiai jūrų ir vandenynų pakrantėse.

Deguonis, kaip ir kitos dujos, gali būti ketvirtoje agregacijos būsenoje, o tai reiškia plazmą. Neįprastas perėjimas iš kietos būsenos į dujinę yra būdingas kristalinio jodo požymis. Tamsiai violetinė medžiaga sublimuojasi - virsta dujomis, aplenkdama skystą būseną.

Kaip vyksta perėjimai iš vienos agreguotos medžiagos formos į kitą?

Medžiagų agregatinės būsenos pokyčiai nėra susiję su cheminiais virsmais, tai yra fizikiniai reiškiniai. Kai temperatūra pakyla, daugelis kietųjų medžiagų išsilydo ir virsta skysčiais. Tolesnis temperatūros padidėjimas gali sukelti išgaravimą, ty medžiagos dujinę būseną. Gamtoje ir ekonomikoje tokie perėjimai būdingi vienai pagrindinių Žemės medžiagų. Ledas, skystis, garai – tai vandens būsenos skirtingomis išorinėmis sąlygomis. Junginys yra tas pats, jo formulė yra H 2 O. 0 ° C temperatūroje ir žemiau šios vertės vanduo kristalizuojasi, tai yra, jis virsta ledu. Kylant temperatūrai, susidarę kristalai sunaikinami – tirpsta ledas, vėl gaunamas skystas vanduo. Kaitinant, susidaro garavimas – vandens pavertimas dujomis – vyksta net esant žemai temperatūrai. Pavyzdžiui, užšalusios balos palaipsniui išnyksta, nes vanduo išgaruoja. Net ir esant šaltam orui šlapi drabužiai išsausėja, tačiau šis procesas yra ilgesnis nei karštą dieną.

Visi išvardyti vandens perėjimai iš vienos būsenos į kitą turi didelę reikšmę Žemės gamtai. Atmosferos reiškiniai, klimatas ir orai siejami su vandens išgaravimu nuo vandenynų paviršiaus, drėgmės pernešimu debesų ir rūko pavidalu į žemę, krituliais (lietus, sniegas, kruša). Šie reiškiniai sudaro Pasaulinio vandens ciklo gamtoje pagrindą.

Kaip kinta suminės sieros būsenos?

Įprastomis sąlygomis siera yra ryškiai blizgantys kristalai arba šviesiai geltoni milteliai, tai yra, ji yra kieta medžiaga. Kaitinant, pasikeičia suminė sieros būsena. Pirma, kai temperatūra pakyla iki 190 ° C, geltona medžiaga išsilydo ir virsta judriu skysčiu.

Jei skystą sierą greitai supilsite į šaltą vandenį, gausite rudą amorfinę masę. Toliau kaitinant sieros lydalą, jis tampa vis klampesnis ir tamsėja. Esant aukštesnei nei 300 ° C temperatūrai, sieros agregacijos būsena vėl pasikeičia, medžiaga įgauna skysčio savybes, tampa mobili. Šie perėjimai atsiranda dėl elemento atomų gebėjimo sudaryti skirtingo ilgio grandines.

Kodėl medžiagos gali būti skirtingos fizinės būsenos?

Sieros – paprastos medžiagos – agregacijos būsena normaliomis sąlygomis yra kieta. Sieros dioksidas yra dujos sieros rūgšties Aliejinis skystis yra sunkesnis už vandenį. Skirtingai nuo druskos ir azoto rūgščių, jis nėra lakus, nuo jo paviršiaus neišgaruoja molekulės. Kokios agregacijos būsenos yra plastikinė siera, gaunama kaitinant kristalus?

Amorfinėje formoje medžiaga turi skysčio struktūrą, turinti nedidelį sklandumą. Tačiau plastikinė siera tuo pat metu išlaiko savo formą (kaip kieta medžiaga). Yra skystųjų kristalų, kurie turi nemažai kietoms medžiagoms būdingų savybių. Taigi medžiagos būsena skirtingomis sąlygomis priklauso nuo jos pobūdžio, temperatūros, slėgio ir kitų išorinių sąlygų.

Kokios yra kietųjų kūnų struktūros ypatybės?

Esami skirtumai tarp pagrindinių agreguotų medžiagų būsenų paaiškinami atomų, jonų ir molekulių sąveika. Pavyzdžiui, kodėl kietos agreguotos medžiagos būsena lemia kūnų gebėjimą išlaikyti tūrį ir formą? Metalo ar druskos kristalinėje gardelėje struktūrinės dalelės traukia viena kitą. Metaluose teigiamai įkrauti jonai sąveikauja su vadinamosiomis „elektronų dujomis“ – laisvųjų elektronų kaupimu metalo gabale. Druskos kristalai atsiranda dėl priešingai įkrautų dalelių - jonų - traukos. Atstumas tarp minėtų kietųjų kūnų struktūrinių vienetų yra daug mažesnis nei pačių dalelių dydis. Tokiu atveju veikia elektrostatinė trauka, ji suteikia jėgų, o atstūmimas nėra pakankamai stiprus.

Norint sunaikinti kietą medžiagos agregacijos būseną, reikia dėti pastangas. Metalai, druskos, atominiai kristalai tirpsta labai aukštoje temperatūroje. Pavyzdžiui, geležis tampa skysta aukštesnėje nei 1538 °C temperatūroje. Volframas yra ugniai atsparus ir naudojamas kaitrinėms lemputėms gaminti. Yra lydinių, kurie tampa skysti esant aukštesnei nei 3000 °C temperatūrai. Daugelis Žemėje yra kietos būsenos. Ši žaliava kasyklose ir karjeruose išgaunama įrangos pagalba.

Norint atskirti nuo kristalo nors vieną joną, reikia išleisti daug energijos. Bet juk pakanka ištirpinti druską vandenyje, kad kristalinė gardelė suirtų! Šis reiškinys paaiškinamas nuostabiomis vandens, kaip polinio tirpiklio, savybėmis. H 2 O molekulės sąveikauja su druskų jonais, sunaikindamos cheminį ryšį tarp jų. Taigi tirpimas nėra paprastas skirtingų medžiagų maišymas, o fizinė ir cheminė jų sąveika.

Kaip sąveikauja skysčių molekulės?

Vanduo gali būti skystas, kietas ir dujinis (garai). Tai yra pagrindinės jo agregacijos būsenos normaliomis sąlygomis. Vandens molekulės yra sudarytos iš vieno deguonies atomo su dviem vandenilio atomais, prijungtais prie jo. Molekulėje vyksta cheminio ryšio poliarizacija, deguonies atomuose atsiranda dalinis neigiamas krūvis. Vandenilis tampa teigiamu molekulės poliu ir pritraukiamas kitos molekulės deguonies atomui. Tai vadinama „vandenilio jungtimi“.

Skysta agregacijos būsena pasižymi atstumais tarp struktūrinių dalelių, panašių į jų dydį. Traukos yra, bet ji silpna, todėl vanduo neišlaiko formos. Garavimas atsiranda dėl jungčių sunaikinimo, kuris atsiranda skysčio paviršiuje net kambario temperatūroje.

Ar yra tarpmolekulinės sąveikos dujose?

Dujinė medžiagos būsena nuo skystos ir kietos skiriasi daugeliu parametrų. Tarp struktūrinių dujų dalelių yra dideli tarpai, daug didesni už molekulių dydį. Tokiu atveju traukos jėgos visiškai neveikia. Dujinė agregacijos būsena būdinga oro sudėtyje esančioms medžiagoms: azotui, deguoniui, anglies dioksidui. Žemiau esančiame paveikslėlyje pirmasis kubas užpildytas dujomis, antrasis - skysčiu, o trečias - kieta medžiaga.

Daugelis skysčių yra lakūs, medžiagos molekulės atitrūksta nuo paviršiaus ir patenka į orą. Pavyzdžiui, jei prie atidaryto vandenilio chlorido butelio angos atnešate amoniake suvilgytą vatos tamponą, atsiranda balti dūmai. Tiesiogiai ore vyksta cheminė reakcija tarp druskos rūgšties ir amoniako, gaunamas amonio chloridas. Kokioje materijos būsenoje yra ši medžiaga? Jo dalelės, kurios sudaro baltus dūmus, yra mažiausi kieti druskos kristalai. Šis eksperimentas turi būti atliekamas po išmetimo gaubtu, medžiagos yra toksiškos.

Išvada

Suminę dujų būseną tyrė daugelis iškilių fizikų ir chemikų: Avogadro, Boyle'as, Gay-Lussac, Claiperon, Mendelejevas, Le Chatelier. Mokslininkai suformulavo dėsnius, paaiškinančius dujinių medžiagų elgesį cheminėse reakcijose, kai keičiasi išorinės sąlygos. Atviri dėsningumai pateko ne tik į mokyklinius ir universitetinius fizikos ir chemijos vadovėlius. Daugelis chemijos pramonės šakų yra pagrįstos žiniomis apie medžiagų elgseną ir savybes įvairiose agregacijos būsenose.

Pristatymas tema "Alkoholiai" chemijoje powerpoint formatu. Moksleiviams skirtame pristatyme yra 12 skaidrių, kuriose chemijos požiūriu kalbama apie alkoholius, jų fizikines savybes, reakcijas su vandenilio halogenidais.

Fragmentai iš pristatymo

Iš istorijos

Ar žinote, kad net IV a. pr. Kr e. ar žmonės mokėjo gaminti gėrimus, kuriuose yra etilo alkoholio? Vynas buvo gautas fermentuojant vaisių ir uogų sultis. Tačiau kaip iš jo išgauti svaiginantį komponentą, jie išmoko daug vėliau. XI amžiuje. alchemikai sugavo lakios medžiagos garus, kurie išsiskyrė kaitinant vyną.

Fizinės savybės

• Žemesnieji alkoholiai yra skysčiai, kurie gerai tirpsta vandenyje, bespalviai, turintys kvapą.
• Aukštesni alkoholiai yra kietos medžiagos, netirpsta vandenyje.

Fizinių savybių ypatybė: agregacijos būsena

• Metilo alkoholis (pirmasis homologinės alkoholių serijos atstovas) yra skystis. Galbūt jis turi didelę molekulinę masę? Nr. Daug mažiau nei anglies dioksido. Tada kas tai yra?
• Pasirodo, visa tai susiję su vandeniliniais ryšiais, kurie susidaro tarp alkoholio molekulių ir neleidžia atskiroms molekulėms nuskristi.

Fizinių savybių ypatybė: tirpumas vandenyje

• Žemesni alkoholiai tirpsta vandenyje, aukštesni – netirpūs. Kodėl?
• Vandenilio ryšiai yra per silpni, kad tarp vandens molekulių laikytų alkoholio molekulę, kuri turi didelę netirpią dalį.

Fizinių savybių ypatybė: susitraukimas

• Kodėl, spręsdami skaičiavimo uždavinius, jie niekada nenaudoja tūrio, o tik masę?
• Sumaišykite 500 ml alkoholio ir 500 ml vandens. Gauname 930 ml tirpalo. Vandeniliniai ryšiai tarp alkoholio ir vandens molekulių yra tokie dideli, kad sumažėja bendras tirpalo tūris, jo „suspaudimas“ (iš lot. contraktio – suspaudimas).

Ar alkoholiai yra rūgštys?

• Alkoholiai reaguoja su šarminiais metalais. Šiuo atveju hidroksilo grupės vandenilio atomas pakeičiamas metalu. Atrodo kaip rūgštis.
• Tačiau alkoholių rūgštinės savybės yra per silpnos, tokios silpnos, kad alkoholiai neveikia rodiklių.

Draugystė su kelių policija.

• Alkoholiai draugauja su kelių policija? Bet kaip!
• Ar jus kada nors sustabdė kelių policijos inspektorius? Ar įkvėpėte į vamzdelį?
• Jei nepasisekė, tuomet įvyko alkoholio oksidacijos reakcija, kurios metu pasikeitė spalva, teko susimokėti baudą.

Mes duodame vandens 1

Vandens pašalinimas - dehidratacija gali būti intramolekulinė, jei temperatūra yra aukštesnė nei 140 laipsnių. Šiuo atveju reikalingas katalizatorius – koncentruota sieros rūgštis.

Mes duodame vandens 2

Jei temperatūra sumažinama, o katalizatorius paliekamas toks pat, įvyks tarpmolekulinė dehidratacija.

Reakcija su vandenilio halogenidais.

Ši reakcija yra grįžtama ir jai reikalingas katalizatorius – koncentruota sieros rūgštis.

Draugauti ar nedraugauti su alkoholiu.

Klausimas įdomus. Alkoholis reiškia ksenobiotikus - medžiagas, kurių nėra žmogaus organizme, bet turi įtakos jo gyvybinei veiklai. Viskas priklauso nuo dozės.

1. Alkoholis yra maistinė medžiaga, aprūpinanti organizmą energija. Viduramžiais, vartodamas alkoholį, organizmas gaudavo apie 25 proc.
2. Alkoholis yra vaistas, turintis dezinfekcinį ir antibakterinį poveikį.
3. Alkoholis – tai nuodai, kurie sutrikdo natūralius biologinius procesus, ardo vidaus organus ir psichiką, o pavartojus per daug, baigiasi mirtimi.