ఘనపదార్థాలు, ద్రవాలు మరియు వాయువులలో ఉన్న కణాలు ఎలా ఉన్నాయి?

ఈ పదార్ధము ఘన పదార్ధములలో ఘనపదార్ధాలలో ఎలా అమర్చబడుతుందో, కానీ అవి వాయువులలో లేదా ద్రవములలో ఎలా కదులుతుందో తెలియచేయుట మాత్రమే. వివిధ పదార్ధాలలోని క్రిస్టల్ లటిస్ రకాలను కూడా వర్ణించవచ్చు.

అగ్రిగేట్ స్టేట్

ఘన, ద్రవ మరియు గ్యాస్: మూడు విలక్షణ సగటు రాష్ట్రాల్లో ఉనికిని సూచిస్తున్న నిర్దిష్ట ప్రమాణాలు ఉన్నాయి.

ప్రతి సగటు రాష్ట్రం కోసం భాగాలు నిర్వచించండి.

1. ఘనపరిమాణాలు వాల్యూమ్ మరియు ఆకారంలో ఆచరణాత్మకంగా స్థిరంగా ఉన్నాయి. అదనపు శక్తి ఖర్చులు లేకుండా తరువాతి మార్పు చాలా సమస్యాత్మకం.
2. ద్రవ సులభంగా ఆకారం మార్చవచ్చు, కానీ ఇప్పటికీ దాని వాల్యూమ్ కలిగి.
3. వాయు పదార్థాలు రూపం లేదా వాల్యూమ్ను కలిగి ఉండవు.

మొత్తం రాష్ట్ర నిర్ణయించిన ప్రధాన ప్రమాణం అణువుల స్థానాన్ని మరియు వారి కదలిక మార్గాలు. వాయు పదార్దంలో, వ్యక్తిగత అణువుల మధ్య కనీస దూరం తాము కన్నా పెద్దది. క్రమంగా, ద్రవ పదార్ధాల అణువులు వాటి కోసం సాధారణ పరిస్థితుల్లో ఎక్కువ దూరాలకు చెల్లాచెదరు మరియు వాల్యూమ్ను కలిగి ఉంటాయి. ఘనపదార్ధాలలో చురుకైన కణాలు ఖచ్చితమైన నిర్వచన క్రమంలో ఏర్పాటు చేయబడతాయి, వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి ఒక లోలకం గడియారం వంటివి, క్రిస్టల్ లాటిస్లో ఒక నిర్దిష్ట బిందువును కదపడం. ఇది ఘనపదార్థాలను ప్రత్యేక బలం మరియు దృఢత్వం ఇస్తుంది.

అందువలన, ఈ సందర్భంలో, అత్యంత సంబంధిత ప్రశ్న సక్రియాత్మక కణాలు సాలిడ్లలో ఎలా ఉన్నాయి. అన్ని ఇతర సందర్భాలలో, పరమాణువులు (పరమాణువులు) అటువంటి ఆదేశక నిర్మాణం లేదు.

ఫ్లూయిడ్ ఫీచర్స్

శరీర ఘన స్థితి మరియు దాని వాయు దశల మధ్య ద్రవములు ఇంటర్మీడియట్ అనుసంధానాన్ని కలిగి ఉండటమే దీనికి ప్రత్యేక శ్రద్ద అవసరం. అందుచేత, ఉష్ణోగ్రత తగ్గిపోతున్నప్పుడు, ద్రవ ఘనీభవించి, మరియు పదార్థం యొక్క బాష్పీభవన స్థానం కంటే వాయువు స్థితిలోకి రావడంతో అది పెరుగుతుంది. అయితే, ఘన మరియు వాయురహిత పదార్ధాలతో ద్రవంలో సాధారణ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. కాబట్టి, 1860 లో, అసాధారణ దేశీయ శాస్త్రవేత్త డి.టి. మెండెలేవ్, క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత అని పిలవబడే ఉనికిని స్థాపించాడు - సంపూర్ణ ఉడకబెట్టడం. ఘన స్థితిలో గ్యాస్ మరియు పదార్థం మధ్య సన్నని సరిహద్దు అదృశ్యమవుతుంది.

రెండు పొరుగు మొత్తం రాష్ట్రాలను కలపబడిన తదుపరి ప్రమాణం, ఐసోట్రోపి. ఈ సందర్భంలో, వారి లక్షణాలు అన్ని దిశలలో ఒకే విధంగా ఉంటాయి. స్ఫటికాలు, క్రమంగా, అనియోట్రోపిక్. వాయువులాగే, ద్రవ రూపాలు స్థిరమైన ఆకారాన్ని కలిగి ఉండవు మరియు వారు ఉన్న నౌకలోని మొత్తం వాల్యూమ్ను ఆక్రమించవు. అనగా అవి తక్కువ స్నిగ్ధత మరియు అధిక ద్రవత్వం కలిగి ఉంటాయి. ఒకదానితో ఒకటి ఎదురవుతున్న, ద్రవ లేదా గ్యాస్ మైక్రోపార్టికల్స్ ఉచిత కదలికలు చేస్తాయి. ఇది ద్రవం ఆక్రమించిన వాల్యూమ్లో ఆదేశించిన పరమాణు కదలిక ఉండదు. అందువలన, ద్రవ మరియు గ్యాస్ స్పటికాలు వ్యతిరేకంగా ఉన్నాయి. కానీ తదుపరి అధ్యయనాల ఫలితంగా, ఘన మరియు ద్రవ శరీరాల మధ్య పోలిక నిరూపించబడింది.

ధృడీకరణకు దగ్గరగా ఉన్న ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవ దశలో, ఉష్ణ చలనం ఘనపదార్థంలో కదలికను పోలి ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, ద్రవం ఇప్పటికీ ఒక నిర్దిష్ట నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, ద్రవాలు మరియు వాయువులలో ఘన పదార్ధాలలో ఎలా కణాలు ఏర్పడ్డాయో అనే ప్రశ్నకు సమాధానమివ్వగానే, తరువాతి కాలంలో, అణువుల కదలిక అస్తవ్యస్తంగా ఉంది, అస్తవ్యస్తంగా ఉంటుంది. కానీ ఘన పదార్ధాలలో అణువులు చాలా సందర్భాలలో ఖచ్చితమైన స్థితిలో ఉంటాయి.

ద్రవం అనేది ఒక రకమైన ఇంటర్మీడియట్. మరియు మరిగే దాని ఉష్ణోగ్రత మరిగే, మరింత అణువులు వాయువులలో కదులుతాయి. ఉష్ణోగ్రత ఘన దశకి మార్పుకు దగ్గరగా ఉంటే, మైక్రోపార్టికల్స్ మరింత క్రమంగా కదిలిస్తాయి.

పదార్ధాల స్థితిలో మార్పు

నీటి స్థితిలో ఒక మార్పు యొక్క సరళమైన ఉదాహరణను పరిశీలిద్దాం. ఐస్ ఒక ఘన దశ నీటి. దీని ఉష్ణోగ్రత సున్నా కంటే తక్కువ. సున్నా యొక్క ఉష్ణోగ్రత వద్ద, మంచు కరగడం ప్రారంభమవుతుంది మరియు నీరు మారుతుంది. ఇది క్రిస్టల్ లాటిస్ నాశనం ద్వారా వివరించబడింది: వేడి చేసినప్పుడు, కణాలు తరలించడానికి ప్రారంభం. పదార్ధం మారుతుంది మొత్తం ఉష్ణోగ్రత ద్రవ్యరాశి పాయింట్ అని పిలుస్తారు ఉష్ణోగ్రత (మా సందర్భంలో ఇది నీటి కోసం 0). పూర్తిగా మంచు కరిగిపోయే వరకు మంచు యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఒక స్థాయిలో ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, ద్రవం యొక్క పరమాణువులు లేదా పరమాణువులు ఘనపదార్థంలో అదే విధంగా కదులుతాయి.

ఆ తరువాత మేము నీటిని వేడి చేస్తాము. మా పదార్ధం మొత్తం రాష్ట్రాల్లో మార్పు యొక్క తదుపరి బిందువుకు చేరుకున్నంత వరకు మరింత కదిలిస్తుంది. కదలిక త్వరణం కారణంగా ఏర్పడిన అణువుల మధ్య బంధాలు అప్పుడప్పుడు స్వేచ్ఛా స్వభావాన్ని పొందుతాయి, మరియు పరిశీలనలో ఉన్న ద్రవ వాయు దశలోకి వెళుతున్నప్పుడు ఇటువంటి క్షణం ఏర్పడుతుంది. ఒక ద్రవ దశ నుండి ఒక వాయువును ఒక పదార్ధం (నీరు) యొక్క పరివర్తన ప్రక్రియ వాయువు అని పిలుస్తారు.

నీటి దిమ్మల ఉష్ణోగ్రత వేడిని పిలుస్తారు. మా సందర్భంలో, ఈ విలువ 100 డిగ్రీల సెల్సియస్కు సమానంగా ఉంటుంది (ఉష్ణోగ్రత ఒత్తిడిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, సాధారణ ఒత్తిడి ఒక వాతావరణం). గమనిక: ఇప్పటికే ఉన్న ద్రవ పూర్తిగా మరియు పూర్తిగా ఆవిరిలోకి మారుతుంది వరకు, దాని ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంటుంది.

వాయువు బదిలీ (ద్రవం) నుండి ద్రవ బదిలీ ప్రక్రియను పునరుద్ధరించడం కూడా సాధ్యపడుతుంది, ఇది ఘనీభవనం అని పిలువబడుతుంది.

అప్పుడు మీరు గడ్డకట్టే ప్రక్రియను గమనించవచ్చు - ఒక ద్రవ (నీటి) మార్పు ఘన రూపంలోకి మార్చడం (పైన పేర్కొన్న స్థితి పైన మంచు ఉంటుంది). పైన వివరించిన ప్రక్రియలు ద్రవాలలో మరియు వాయువులలో ఘన పదార్ధాలను ఎలా ఏర్పాటు చేస్తాయి అనేదానికి ప్రత్యక్ష సమాధానం పొందటానికి వీలవుతుంది. పదార్ధం యొక్క అణువుల స్థానం మరియు స్థితి దాని మొత్తం రాష్ట్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఒక ఘన శరీరం ఏమిటి? ఎలా మైక్రోపార్టీస్ అది ప్రవర్తించే లేదు?

ఒక ఘన శరీరం ఒక పదార్థం మాధ్యమం యొక్క రాష్ట్రంగా ఉంటుంది, ఇది విలక్షణమైన లక్షణం, స్థిరమైన ఆకృతి యొక్క రక్షణ మరియు సూక్ష్మపోషకాల యొక్క ఉష్ణ కదలిక యొక్క స్థిరమైన స్వభావం, ఇది అస్పష్టమైన మార్పులను నిర్వహిస్తుంది. శరీరాలు ఒక ఘన, ద్రవ మరియు వాయు స్థితిలో ఉంటాయి. ఆధునిక శాస్త్రవేత్తలు అగ్రిగేట్ల సంఖ్యను సూచించే నాల్గవ రాష్ట్రం కూడా ఉంది - ఇది ప్లాస్మా అని పిలవబడేది.

కాబట్టి, మొదటి సందర్భంలో, ఏ నియమం వలె, ఒక నియమం వలె, స్థిరంగా మార్పులేని ఆకారం ఉంటుంది, మరియు ఇది ఘనపదార్థాలలో ఎలా అమర్చబడుతుందో దానిపై ఒక ప్రధాన ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. మైక్రోస్కోపిక్ స్థాయిలో, ఘన పదార్ధాలను తయారు చేసే పరమాణువులు రసాయన బంధాలచే ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడి, క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నోడ్స్ వద్ద ఉన్నాయి అని చూడవచ్చు.

కానీ ఒక మినహాయింపు ఉంది - ఘన స్థితిలో ఉన్న నిరాకార పదార్థాలు, కానీ క్రిస్టల్ లాటిస్ ఉండటం ప్రగల్భాలు కాదు. ఇది అణువులలో ఎలా కణాలలో అమర్చబడుతుందో అనే ప్రశ్నకు సమాధానాన్ని చెప్పవచ్చు. మొదటి సందర్భంలో ఫిజిక్స్ పరమాణువులు లేదా పరమాణువులు లాటిస్ సైట్లలో ఉన్నాయని సూచిస్తుంది. కానీ రెండవ సందర్భంలో ఖచ్చితంగా అలాంటి ఆర్డరింగ్ లేదు, మరియు ఒక పదార్ధం మరింత ద్రవం లాగా ఉంటుంది.

ఫిజిక్స్ మరియు ఒక ఘన యొక్క సాధ్యం నిర్మాణం

ఈ సందర్భంలో, పదార్ధం దాని వాల్యూమ్ మరియు కోర్సు, ఆకారం నిర్వహించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. అంటే, చివరికి మార్చడానికి, ప్రయత్నాలు చేయవలసిన అవసరం ఉంది, మరియు అది ఒక మెటల్ వస్తువు, ప్లాస్టిక్ లేదా ప్లాస్టిలైన్ ముక్క అయినా పట్టింపు లేదు. దీనికి కారణం దాని పరమాణు నిర్మాణంలో ఉంది. మరియు మరింత ఖచ్చితంగా, అణువుల సంకర్షణలో, వీటిలో శరీరం ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో వారు చాలా దగ్గరగా ఉన్నాయి. అణువుల ఈ అమరిక పునరావృత స్వభావం. అందువల్ల ఈ భాగాల మధ్య పరస్పర ఆకర్షణ యొక్క దళాలు చాలా పెద్దవి.

మైక్రోపార్టీస్ యొక్క పరస్పర చర్య వారి కదలిక స్వభావాన్ని వివరిస్తుంది. ఒక ఘన శరీరం యొక్క ఆకారం లేదా ఘనపరిమాణం ఒక దిశలో లేదా మరొక దానిలో సరిదిద్దటం కష్టం. ఒక ఘన శరీర పార్టికల్స్ ఘన వాల్యూమ్ అంతటా యాదృచ్ఛికంగా తరలించలేక పోయాయి, కాని అంతరిక్షంలో ఒక నిర్దిష్ట బిందువుకు దగ్గరలో ఊగిసలాడుతుంది. వివిధ దిశలలో గట్టిగా మారడం యొక్క ఘర్షణల అణువులు, కానీ అవి వాటి యొక్క అసలైన స్థితికి తిరిగి వస్తాయి. అందువల్ల, ఘన పదార్ధాల కణాలు నియమం వలె, ఖచ్చితంగా నిర్వచించిన క్రమంలో ఉంటాయి.

పార్టికల్స్ మరియు ఒక ఘన లో వారి స్థానాన్ని

ఘన శరీరాలు మూడు రకాలుగా ఉంటాయి: స్ఫటికాకార, నిరాకార మరియు మిశ్రమాలు. ఇది ఘన పదార్ధాల కణాల అమరికను ప్రభావితం చేసే రసాయన కూర్పు.

స్ఫటికాకార ఘనపదార్థాలు ఆదేశిత నిర్మాణం కలిగి ఉంటాయి. వారి అణువులు లేదా పరమాణువులు సాధారణ స్ఫటిక యొక్క స్ఫటికాకార ప్రాదేశిక జాలకను ఏర్పరుస్తాయి. అందువల్ల, స్ఫటికాకార స్థితిలో ఒక ఘన శరీరాన్ని ఖచ్చితమైన క్రిస్టల్ లాటిస్ కలిగి ఉంటుంది, ఇది కొంత భౌతిక లక్షణాలను నిర్వచిస్తుంది. ఈ కణాలు ఘనపదార్ధంలో ఏ విధంగా అమర్చబడుతున్నాయో దీనికి సమాధానం.

మాకు ఒక ఉదాహరణ ఇవ్వండి: చాలా సంవత్సరాల క్రితం సెయింట్ పీటర్స్బర్గ్ లో తెలుపు మెరిసే టిన్ బటన్లు స్టాక్ నిల్వ తగ్గించబడింది ఉన్నప్పుడు, ఉష్ణోగ్రత తగ్గింది, వారి మెరుపును కోల్పోయింది మరియు తెలుపు నుండి బూడిద మారిన గిడ్డంగిలో నిల్వ జరిగినది. బటన్లు బూడిద పొడి లో చెల్లాచెదురుగా ఉన్నాయి. "టిన్ ప్లేగు" - అని పిలవబడే "వ్యాధి", కానీ వాస్తవానికి అది తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల ప్రభావంతో స్ఫటిక నిర్మాణం యొక్క పునర్నిర్మాణము. తెల్లరసం నుండి బూడిదరంగు పొడిని పొడిగా మార్చినప్పుడు టిన్. స్ఫటికాలు, క్రమంగా, మోనో మరియు పాలిసైస్టల్స్గా విభజించబడ్డాయి.

సింగిల్ స్ఫటికాలు మరియు బహుభోగాలు

మోనోక్రిస్టల్స్ (టేబుల్ ఉప్పు) అనేది సాధారణ పాలీగాన్స్ రూపంలో నిరంతర క్రిస్టల్ లాటిస్ ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తున్న ఏకరూప స్ఫటికాలు. పాలీక్రిస్టలాలు (ఇసుక, చక్కెర, లోహాలు, రాళ్లు) స్ఫటిక పదార్థాలు చిన్నవి, గజిబిజిగా ఏర్పాటు చేయబడిన స్ఫటికాల నుండి పెరిగాయి. స్ఫటికాలలో, అనోసోట్రోపి వంటి దృగ్విషయం గమనించవచ్చు.

రూపరహిత: ఒక ప్రత్యేక కేసు

అమాయక మృతదేహాలు (రెసిన్, రొసిన్, గాజు, అంబర్) కణాల అమరికలో ఖచ్చితమైన కఠినమైన క్రమం లేదు. ఇది కణాలు ఘనపదార్థంలో ఉన్న క్రమంలో ప్రామాణికమైనది కాదు. ఈ సందర్భంలో, ఐసోట్రోపి యొక్క దృగ్విషయం గమనించబడింది, నిరాకార వస్తువుల భౌతిక లక్షణాలు అన్ని దిశలలో ఒకే విధంగా ఉంటాయి. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వారు జిగట ద్రవ్యాలలా తయారవుతాయి, మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలలో అవి ఘనపదార్థాలను పోలి ఉంటాయి. బాహ్య ప్రభావాలను బహిర్గతం చేసినప్పుడు, వారు ఏకకాలంలో సాగే లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తారు, అనగా అవి ఘన శరీరాలు, ద్రవత్వం వంటి సూక్ష్మ కణాలుగా విభజించబడతాయి: అవి సుదీర్ఘ ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాలతో ద్రవంగా ప్రవహిస్తాయి. ఖచ్చితమైన ద్రవీభవన మరియు స్ఫటికీకరణ ఉష్ణోగ్రతలు లేవు. వేడిచేసినప్పుడు, నిరాకార మృతదేహాలు మృదువుగా ఉంటాయి.

నిరాకార పదార్థాల ఉదాహరణలు

ఉదాహరణకు, సాధారణ చక్కెర టేక్ మరియు దాని ఉదాహరణలో వివిధ సందర్భాలలో ఘన పదార్ధాల కణాల అమరికను తెలుసుకోండి. ఈ సందర్భంలో, అదే పదార్థం స్ఫటికాకార లేదా రూపరహిత రూపంలో సంభవించవచ్చు. కరిగిన చక్కెర నెమ్మదిగా ఘనీభవిస్తే, అణువులు కూడా వరుసలు - స్ఫటికాలు (ముద్ద, లేదా గ్రాన్యులేటెడ్ చక్కెర) రూపంలో ఉంటాయి. కరిగిన చక్కెర, ఉదాహరణకు, చల్లని నీరు లోకి పోయాలి ఉంటే, శీతలీకరణ చాలా త్వరగా జరుగుతుంది, మరియు కణాలు సరైన వరుసలు ఏర్పాటు సమయం లేదు - కరిగే స్ఫటికాలు ఏర్పాటు లేకుండా గట్టిపడుతుంది. కనుక ఇది చక్కెర మిఠాయి (ఇది కాని స్ఫటికాకార చక్కెర) అవుతుంది.

కానీ ఒక పదార్ధం పునశ్చరణ చేయగలదు అయినప్పటికీ, కుడి వరుసలలో కణాలను సేకరిస్తారు. చక్కెర మిఠాయి అనేక నెలలు పడుకుని ఉంటే, ఇది వదులుగా పొరతో కప్పబడి ఉంటుంది. కాబట్టి స్ఫటికాల ఉపరితలంపై కనిపిస్తాయి. చక్కెర కోసం, కాలం అనేక నెలల ఉంటుంది, మరియు రాతి కోసం - మిలియన్ల సంవత్సరాల. ఒక ప్రత్యేక ఉదాహరణ కార్బన్. గ్రాఫైట్ అనేది స్ఫటికాకార కార్బన్, దాని నిర్మాణం పొరలుగా ఉంది. ఒక వజ్రం భూమిపై కష్టతరమైన ఖనిజాలు, గాజు మరియు కత్తిరింపు రాళ్లను కట్టే సామర్థ్యం కలిగినది, ఇది డ్రిల్లింగ్ మరియు పాలిష్ కోసం ఉపయోగిస్తారు. ఈ సందర్భంలో పదార్ధం ఒకటి - కార్బన్, కానీ లక్షణం వివిధ స్ఫటికాకార రూపాలను రూపొందించే సామర్ధ్యం. కణాలు ఘనంగా ఎలా ఏర్పాటు చేయాలనే దానికి మరో జవాబు.

ఫలితాలు. నిర్ధారణకు

ఘన పదార్ధాల కణాల నిర్మాణం మరియు అమరిక పదార్థం యొక్క పదార్థం యొక్క పదార్థంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పదార్ధం స్ఫటికాకారంగా ఉంటే, సూక్ష్మదర్శినిల అమరిక ఆదేశించబడుతుంది. రూపరహిత నిర్మాణాలు అటువంటి లక్షణాన్ని కలిగి లేవు. కానీ మిశ్రమాలు మొదటి మరియు రెండవ సమూహానికి చెందుతాయి.

ఒక సందర్భంలో, ద్రవం ఒక ఘనమైన (తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, స్ఫటికీకరణ ఉష్ణోగ్రతకి దగ్గరగా ఉంటుంది) వలె ప్రవర్తిస్తుంది, అయితే ఇది ఒక వాయువు వలె పనిచేస్తుంది (అది పెరుగుతుంది). అందువలన, ఈ సమీక్షా విషయంలో, ఘన పదార్థాల్లో మాత్రమే కాకుండా, ఇతర ప్రాథమిక మొత్తం రాష్ట్రాల విషయంలో కూడా కణాలు ఎలా ఉన్నాయో పరిశీలిస్తాము.