Qaysi agregatsiya holati spirtlar uchun xos emas? Spirtli ichimliklar haqida tushuncha

Agregatsiya holati nima, qattiq jismlar, suyuqliklar va gazlar qanday xususiyat va xususiyatlarga ega ekanligi haqidagi savollar bir nechta o'quv kurslarida muhokama qilinadi. Materiyaning uchta klassik holati mavjud bo'lib, ular o'ziga xos tuzilish xususiyatlariga ega. Ularni tushunish Yer haqidagi fanlarni, tirik organizmlarni va sanoat faoliyatini tushunishda muhim nuqtadir. Bu savollar fizika, kimyo, geografiya, geologiya, fizik kimyo va boshqa ilmiy fanlar tomonidan o'rganiladi. Muayyan sharoitlarda uchta asosiy holatdan birida bo'lgan moddalar harorat va bosimning oshishi yoki pasayishi bilan o'zgarishi mumkin. Keling, tabiatda, texnologiyada va kundalik hayotda sodir bo'lgan holda, bir agregatsiya holatidan ikkinchisiga mumkin bo'lgan o'tishlarni ko'rib chiqaylik.

Agregatsiya holati nima?

Lotin tilidan olingan "aggrego" so'zi rus tiliga tarjima qilinganda "qo'shilish" degan ma'noni anglatadi. Ilmiy atama bir xil jism, moddaning holatini bildiradi. Qattiq jismlar, gazlar va suyuqliklarning ma'lum haroratlarda va turli bosimlarda mavjudligi Yerning barcha qobiqlariga xosdir. Agregatsiyaning uchta asosiy holatidan tashqari, to'rtinchisi ham mavjud. Yuqori harorat va doimiy bosimda gaz plazmaga aylanadi. Agregatsiya holati nima ekanligini yaxshiroq tushunish uchun moddalar va jismlarni tashkil etuvchi eng kichik zarralarni esga olish kerak.

Yuqoridagi diagrammada: a - gaz; b - suyuqlik; c - qattiq jism. Bunday rasmlarda doiralar moddalarning strukturaviy elementlarini bildiradi. Bu ramz, aslida, atomlar, molekulalar va ionlar qattiq sharlar emas; Atomlar musbat zaryadlangan yadrodan iborat bo'lib, uning atrofida manfiy zaryadlangan elektronlar yuqori tezlikda harakatlanadi. Moddaning mikroskopik tuzilishi haqidagi bilimlar turli agregat shakllari orasidagi farqlarni yaxshiroq tushunishga yordam beradi.

Mikrokosmos haqidagi g'oyalar: Qadimgi Yunonistondan XVII asrgacha

Jismoniy jismlarni tashkil etuvchi zarralar haqidagi birinchi ma'lumotlar Qadimgi Yunonistonda paydo bo'lgan. Atom kabi tushunchani mutafakkirlar Demokrit va Epikur kiritdilar. Ular turli moddalarning bu eng kichik bo'linmas zarralari shakli, ma'lum o'lchamlari va bir-biri bilan harakat qilish va o'zaro ta'sir qilish qobiliyatiga ega ekanligiga ishonishdi. Atomizm o'z davri uchun qadimgi Yunonistonning eng ilg'or ta'limotiga aylandi. Ammo o'rta asrlarda uning rivojlanishi sekinlashdi. O'shandan beri olimlar Rim-katolik cherkovining inkvizitsiyasi tomonidan ta'qib qilindi. Shu sababli, hozirgi zamongacha materiyaning holati haqida aniq tushuncha mavjud emas edi. 17-asrdan keyingina olimlar R.Boyl, M.Lomonosov, D.Dalton, A.Lavuazyelar atom-molekulyar nazariyaning qoidalarini shakllantirdilar, bugungi kunda ham oʻz ahamiyatini yoʻqotmagan.

Atomlar, molekulalar, ionlar - materiya tuzilishining mikroskopik zarralari

Mikrodunyoni tushunishda muhim yutuq elektron mikroskop ixtiro qilingan 20-asrda sodir bo'ldi. Ilgari olimlar tomonidan qilingan kashfiyotlarni hisobga olgan holda, mikrodunyoning izchil rasmini birlashtirish mumkin edi. Materiyaning eng kichik zarrachalarining holati va xatti-harakatlarini tavsiflovchi nazariyalar ancha murakkab bo'lib, ular sohaga tegishlidir. turli moddalar.

1. Atomlar kimyoviy jihatdan bo'linmaydigan zarralardir. Ular kimyoviy reaksiyalarda saqlanib qoladi, lekin yadro reaksiyalarida yo'q qilinadi. Metalllar va boshqa ko'plab atom tuzilishidagi moddalar normal sharoitda agregatsiyaning qattiq holatiga ega.
2. Molekulalar kimyoviy reaktsiyalarda parchalanib, hosil bo'ladigan zarralardir. kislorod, suv, karbonat angidrid, oltingugurt. Oddiy sharoitlarda kislorod, azot, oltingugurt dioksidi, uglerod va kislorodning fizik holati gazsimondir.
3. Ionlar - atomlar va molekulalar elektron olish yoki yo'qotish paytida aylanadigan zaryadlangan zarralar - mikroskopik manfiy zaryadlangan zarralar. Ko'pgina tuzlar ion tuzilishga ega, masalan, osh tuzi, temir sulfat va mis sulfat.

Shunday moddalar borki, ularning zarralari fazoda ma'lum bir tarzda joylashgan. Atomlar, ionlar va molekulalarning tartibli o'zaro joylashishi kristall panjara deb ataladi. Odatda, ion va atom kristalli panjaralar qattiq moddalarga xosdir, molekulyar - suyuqliklar va gazlar uchun. Olmos o'zining yuqori qattiqligi bilan ajralib turadi. Uning atom kristall panjarasini uglerod atomlari hosil qiladi. Ammo yumshoq grafit ham ushbu kimyoviy elementning atomlaridan iborat. Faqat ular kosmosda boshqacha joylashgan. Oltingugurtni yig'ishning odatiy holati qattiq, ammo yuqori haroratda modda suyuqlik va amorf massaga aylanadi.

Qattiq birikma holatidagi moddalar

Oddiy sharoitlarda qattiq jismlar hajmi va shaklini saqlab qoladi. Masalan, qum donasi, shakar donasi, tuz, tosh yoki metall parchasi. Agar siz shakarni qizdirsangiz, modda eriy boshlaydi va yopishqoq jigarrang suyuqlikka aylanadi. Keling, isitishni to'xtataylik va biz yana qattiq bo'lamiz. Bu shuni anglatadiki, qattiq jismning suyuqlikka o'tishining asosiy shartlaridan biri uning qizishi yoki moddaning zarrachalarining ichki energiyasini oshirishdir. Oziq-ovqat uchun ishlatiladigan tuzning qattiq birikmasi ham o'zgarishi mumkin. Ammo osh tuzini eritish uchun shakarni isitishdan ko'ra yuqori harorat kerak. Gap shundaki, shakar molekulalardan, osh tuzi esa bir-biriga kuchliroq tortiladigan zaryadlangan ionlardan iborat. Suyuq shakldagi qattiq moddalar o'z shaklini saqlamaydi, chunki kristall panjaralar vayron bo'ladi.

Tuzning erish paytidagi suyuq agregat holati kristallardagi ionlar orasidagi bog'lanishning uzilishi bilan izohlanadi. Elektr zaryadlarini ko'tara oladigan zaryadlangan zarralar chiqariladi. Eritilgan tuzlar elektr tokini o'tkazadi va o'tkazgichdir. Kimyo, metallurgiya va mashinasozlik sanoatida qattiq moddalar yangi birikmalar hosil qilish yoki ularga turli shakllar berish uchun suyuqliklarga aylanadi. Metall qotishmalari keng tarqaldi. Qattiq xom ashyoni yig'ish holatining o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan ularni olishning bir necha usullari mavjud.

Suyuqlik agregatsiyaning asosiy holatlaridan biridir

Agar dumaloq tubli kolbaga 50 ml suv quyilsa, moddaning darhol kimyoviy idish shaklini olishini sezasiz. Ammo biz kolbadan suvni to'kib tashlashimiz bilanoq, suyuqlik darhol stol yuzasiga tarqaladi. Suv hajmi bir xil bo'lib qoladi - 50 ml, lekin uning shakli o'zgaradi. Sanab o'tilgan xususiyatlar materiya mavjudligining suyuq shakliga xosdir. Ko'pgina organik moddalar suyuqlikdir: spirtlar, o'simlik moylari, kislotalar.

Sut emulsiya, ya'ni yog' tomchilarini o'z ichiga olgan suyuqlikdir. Foydali suyuqlik resursi neftdir. U quruqlikda va okeanda burg'ulash qurilmalari yordamida quduqlardan olinadi. Dengiz suvi ham sanoat uchun xom ashyo hisoblanadi. Uning daryolar va ko'llardagi chuchuk suvdan farqi erigan moddalar, asosan tuzlar tarkibidadir. Suv omborlari yuzasidan bug'langanda faqat H 2 O molekulalari bug 'holatiga o'tadi, erigan moddalar qoladi. Dengiz suvidan foydali moddalar olish usullari va uni tozalash usullari ana shu xususiyatga asoslanadi.

Tuzlar to'liq chiqarilganda distillangan suv olinadi. 100 ° C da qaynaydi va 0 ° C da muzlaydi. Brinlar boshqa haroratlarda qaynatiladi va muzga aylanadi. Masalan, Shimoliy Muz okeanidagi suv 2 °C sirt haroratida muzlaydi.

Oddiy sharoitlarda simobning fizik holati suyuqlikdir. Ushbu kumush-kulrang metall odatda tibbiy termometrlarni to'ldirish uchun ishlatiladi. Qizdirilganda simob ustuni shkalada ko'tariladi va modda kengayadi. Nima uchun simob emas, balki qizil bo'yoq bilan bo'yalgan spirt ishlatiladi? Bu suyuq metallning xossalari bilan izohlanadi. 30 graduslik sovuqda simobning yig'ilish holati o'zgaradi, modda qattiq bo'ladi.

Agar tibbiy termometr buzilib, simob to'kilsa, kumush to'plarni qo'llaringiz bilan yig'ish xavflidir. Simob bug'ini nafas olish zararli, bu modda juda zaharli. Bunday hollarda bolalar yordam uchun ota-onalari va kattalarga murojaat qilishlari kerak.

Gaz holati

Gazlar hajmini ham, shaklini ham saqlay olmaydi. Kolbani yuqori qismigacha kislorod bilan to'ldiramiz (uning kimyoviy formulasi O2). Kolbani ochishimiz bilan moddaning molekulalari xonadagi havo bilan aralasha boshlaydi. Bu Braun harakati tufayli sodir bo'ladi. Hatto qadimgi yunon olimi Demokrit ham materiya zarralari doimiy harakatda bo'ladi, deb hisoblagan. Qattiq jismlarda normal sharoitda atomlar, molekulalar va ionlar kristall panjarani tark etish yoki boshqa zarralar bilan bog'lanishdan ozod bo'lish imkoniyatiga ega emas. Bu faqat tashqaridan katta miqdorda energiya ta'minlanganda mumkin.

Suyuqliklarda zarrachalar orasidagi masofa qattiq jismlarga qaraganda bir oz kattaroqdir, ular molekulalararo aloqalarni uzish uchun kamroq energiya talab qiladi; Masalan, kislorodning suyuq holati faqat gaz harorati -183 ° C gacha pasayganda kuzatiladi. -223 °C da O 2 molekulalari qattiq moddani hosil qiladi. Harorat bu qiymatlardan oshib ketganda, kislorod gazga aylanadi. Oddiy sharoitlarda aynan shu shaklda topiladi. Sanoat korxonalarida atmosfera havosini ajratish va undan azot va kislorod olish uchun maxsus qurilmalar ishlaydi. Birinchidan, havo sovutiladi va suyultiriladi, so'ngra harorat asta-sekin oshiriladi. Azot va kislorod turli sharoitlarda gazlarga aylanadi.

Yer atmosferasi hajmi bo'yicha 21% kislorod va 78% azotdan iborat. Bu moddalar sayyoramizning gazsimon qobig'ida suyuq holatda topilmaydi. Suyuq kislorod ochiq ko'k rangga ega va tibbiy muassasalarda foydalanish uchun silindrlarni yuqori bosim bilan to'ldirish uchun ishlatiladi. Sanoat va qurilishda ko'plab jarayonlarni amalga oshirish uchun suyultirilgan gazlar kerak. Kislorod gaz bilan payvandlash va metallarni kesish uchun, kimyoda esa noorganik va organik moddalarning oksidlanish reaktsiyalari uchun kerak. Agar siz kislorod tsilindrining valfini ochsangiz, bosim pasayadi va suyuqlik gazga aylanadi.

Suyultirilgan propan, metan va butan energetika, transport, sanoat va maishiy faoliyatda keng qo'llaniladi. Bu moddalar tabiiy gazdan yoki neft xomashyosini yorilish (parchalash) paytida olinadi. Uglerod suyuqligi va gazsimon aralashmalar ko'plab mamlakatlar iqtisodiyotida muhim rol o'ynaydi. Ammo neft va tabiiy gaz zahiralari keskin tugaydi. Olimlarning fikricha, bu xomashyo 100-120 yilga yetadi. Muqobil energiya manbai havo oqimi (shamol). Dengiz va okeanlar qirg'oqlaridagi tez oqadigan daryolar va to'lqinlar elektr stantsiyalarini ishlatish uchun ishlatiladi.

Kislorod, boshqa gazlar singari, plazmani ifodalovchi to'rtinchi agregatsiya holatida bo'lishi mumkin. Qattiq holatdan gazsimon holatga g'ayrioddiy o'tish kristalli yodning o'ziga xos xususiyati hisoblanadi. To'q binafsha rangli modda sublimatsiyaga uchraydi - u suyuqlik holatini chetlab o'tib, gazga aylanadi.

Materiyaning bir agregat shaklidan boshqasiga o'tish qanday amalga oshiriladi?

Moddalarning agregat holatidagi o'zgarishlar kimyoviy o'zgarishlar bilan bog'liq emas, bu fizik hodisalar. Haroratning oshishi bilan ko'plab qattiq moddalar erib, suyuqlikka aylanadi. Haroratning yanada oshishi bug'lanishga, ya'ni moddaning gaz holatiga olib kelishi mumkin. Tabiat va iqtisodiyotda bunday o'tishlar Yerdagi asosiy moddalardan biriga xosdir. Muz, suyuqlik, bug 'har xil tashqi sharoitlarda suvning holatidir. Murakkab bir xil, uning formulasi H 2 O. 0 ° C haroratda va bu qiymatdan pastda suv kristallanadi, ya'ni muzga aylanadi. Harorat ko'tarilgach, hosil bo'lgan kristallar yo'q qilinadi - muz eriydi va yana suyuq suv olinadi. U qizdirilganda bug'lanish hosil bo'ladi - suvning gazga aylanishi - past haroratlarda ham. Misol uchun, muzlatilgan ko'lmaklar asta-sekin yo'q bo'lib ketadi, chunki suv bug'lanadi. Ayozli havoda ham nam kirlar quriydi, ammo bu jarayon issiq kunga qaraganda ko'proq vaqt talab etadi.

Suvning bir holatdan ikkinchi holatga o'tishlarining barchasi Yer tabiati uchun katta ahamiyatga ega. Atmosfera hodisalari, iqlim va ob-havo Jahon okeani yuzasidan suvning bug'lanishi, bulut va tuman ko'rinishidagi namlikning quruqlikka o'tishi, yog'ingarchilik (yomg'ir, qor, do'l) bilan bog'liq. Bu hodisalar tabiatdagi jahon suv aylanishining asosini tashkil qiladi.

Oltingugurtning agregat holatlari qanday o'zgaradi?

Oddiy sharoitlarda oltingugurt yorqin porloq kristallar yoki ochiq sariq kukundir, ya'ni u qattiq moddadir. Oltingugurtning fizik holati qizdirilganda o'zgaradi. Birinchidan, harorat 190 ° C ga ko'tarilganda, sariq modda eriydi, mobil suyuqlikka aylanadi.

Agar siz tezda suyuq oltingugurtni sovuq suvga quysangiz, jigarrang amorf massaga ega bo'lasiz. Oltingugurt eritmasini yanada qizdirish bilan u ko'proq yopishqoq va qorayadi. 300 ° C dan yuqori haroratlarda oltingugurtning yig'ilish holati yana o'zgaradi, modda suyuqlikning xususiyatlarini oladi va harakatchan bo'ladi. Bu o'tishlar element atomlarining turli uzunlikdagi zanjirlar hosil qilish qobiliyati tufayli yuzaga keladi.

Nima uchun moddalar turli xil jismoniy holatda bo'lishi mumkin?

Oddiy modda bo'lgan oltingugurtning yig'ilish holati oddiy sharoitda qattiqdir. Oltingugurt dioksidi gaz, sulfat kislota suvdan og'irroq yog'li suyuqlikdir. Xlorid va nitrat kislotalardan farqli o'laroq, u uchuvchan emas, uning yuzasidan molekulalar bug'lanib ketmaydi; Kristallarni isitish orqali olinadigan plastik oltingugurt qanday agregatsiya holatiga ega?

O'zining amorf shaklida modda suyuqlikning tuzilishiga ega, arzimas suyuqlikka ega. Ammo plastik oltingugurt bir vaqtning o'zida o'z shaklini (qattiq holda) saqlaydi. Qattiq jismlarning bir qator xarakterli xususiyatlariga ega bo'lgan suyuq kristallar mavjud. Demak, moddaning turli sharoitdagi holati uning tabiati, harorati, bosimi va boshqa tashqi sharoitlarga bog'liq.

Qattiq jismlarning tuzilishida qanday xususiyatlar mavjud?

Moddaning asosiy agregat holatlari orasidagi mavjud farqlar atomlar, ionlar va molekulalar o'rtasidagi o'zaro ta'sir bilan izohlanadi. Masalan, nima uchun moddaning qattiq holati jismlarning hajm va shaklni saqlab turish qobiliyatiga olib keladi? Metall yoki tuzning kristall panjarasida strukturaviy zarralar bir-biriga tortiladi. Metalllarda musbat zaryadlangan ionlar "elektron gaz" deb ataladigan narsa bilan o'zaro ta'sir qiladi, metall bo'lagidagi erkin elektronlar to'plami. Tuz kristallari qarama-qarshi zaryadlangan zarralar - ionlarni jalb qilish natijasida paydo bo'ladi. Yuqoridagi qattiq jismlarning strukturaviy birliklari orasidagi masofa zarrachalarning o'lchamlaridan ancha kichikdir. Bunday holda, elektrostatik tortishish harakat qiladi, u kuch beradi, lekin itarilish etarli darajada kuchli emas.

Moddaning agregatsiyasining qattiq holatini yo'q qilish uchun harakat qilish kerak. Metallar, tuzlar va atom kristallari juda yuqori haroratlarda eriydi. Misol uchun, temir 1538 ° C dan yuqori haroratlarda suyuq bo'ladi. Volfram o'tga chidamli bo'lib, lampochkalar uchun cho'g'lanma filamentlarni tayyorlash uchun ishlatiladi. 3000 ° C dan yuqori haroratlarda suyuq holga keladigan qotishmalar mavjud. Er yuzidagi ko'pchilik qattiq holatda. Ushbu xom ashyo shaxtalar va karerlarda texnologiya yordamida olinadi.

Hatto bitta ionni kristalldan ajratish uchun katta miqdorda energiya sarflash kerak. Ammo kristall panjara parchalanishi uchun tuzni suvda eritish kifoya! Bu hodisa suvning qutbli erituvchi sifatidagi ajoyib xususiyatlari bilan izohlanadi. H 2 O molekulalari tuz ionlari bilan o'zaro ta'sirlashib, ular orasidagi kimyoviy bog'lanishni buzadi. Shunday qilib, erish turli moddalarni oddiy aralashtirish emas, balki ular orasidagi fizik-kimyoviy o'zaro ta'sirdir.

Suyuqlik molekulalari qanday o'zaro ta'sir qiladi?

Suv suyuq, qattiq va gaz (bug ') bo'lishi mumkin. Bu oddiy sharoitda uning asosiy agregatsiya holatlari. Suv molekulalari ikkita vodorod atomi bog'langan bitta kislorod atomidan iborat. Molekuladagi kimyoviy bog'lanishning qutblanishi sodir bo'ladi va kislorod atomlarida qisman manfiy zaryad paydo bo'ladi. Vodorod molekulada musbat qutbga aylanadi, boshqa molekulaning kislorod atomi tomonidan tortiladi. Bu "vodorod bog'lanishi" deb ataladi.

Agregatsiyaning suyuq holati strukturaviy zarrachalar orasidagi ularning o'lchamlari bilan taqqoslanadigan masofalar bilan tavsiflanadi. Attraktsion mavjud, lekin u zaif, shuning uchun suv o'z shaklini saqlamaydi. Bug'lanish xona haroratida ham suyuqlik yuzasida paydo bo'ladigan aloqalarning yo'q qilinishi tufayli sodir bo'ladi.

Gazlarda molekulalararo o'zaro ta'sirlar mavjudmi?

Moddaning gaz holati bir qator parametrlari bilan suyuq va qattiq holatdan farq qiladi. Gazlarning strukturaviy zarralari orasida molekulalarning o'lchamlaridan ancha katta bo'shliqlar mavjud. Bunday holda, tortishish kuchlari umuman harakat qilmaydi. Agregatning gazsimon holati havoda mavjud bo'lgan moddalarga xosdir: azot, kislorod, karbonat angidrid. Quyidagi rasmda birinchi kub gaz bilan, ikkinchisi suyuqlik bilan, uchinchisi esa qattiq bilan to'ldirilgan.

Ko'pgina suyuqliklar uchuvchan bo'lib, moddaning molekulalari sirtidan ajralib chiqadi va havoga tushadi. Misol uchun, agar siz xlorid kislotasi solingan ochiq shishaning teshigiga ammiakga botirilgan paxta sumkasini olib kelsangiz, oq tutun paydo bo'ladi. Xlorid kislotasi va ammiak o'rtasidagi kimyoviy reaktsiya havoda sodir bo'lib, ammoniy xlorid hosil qiladi. Ushbu modda qanday agregatsiya holatida? Uning oq tutun hosil qiluvchi zarralari mayda qattiq tuz kristallaridir. Ushbu eksperiment qalpoq ostida o'tkazilishi kerak, moddalar toksikdir.

Xulosa

Gazning yig'ilish holatini ko'plab taniqli fizik va kimyogarlar o'rganishgan: Avogadro, Boyl, Gey-Lyussak, Klayperon, Mendeleev, Le Shatelye. Olimlar tashqi sharoitlar o'zgarganda kimyoviy reaktsiyalarda gazsimon moddalarning harakatini tushuntiruvchi qonunlarni ishlab chiqdilar. Ochiq naqshlar nafaqat maktab va universitetlarning fizika va kimyo darsliklariga kiritilmagan. Ko'pgina kimyo sanoati moddalarning turli agregat holatidagi xatti-harakatlari va xossalari haqidagi bilimlarga asoslanadi.

Barcha moddalar agregatsiyaning turli holatlarida bo'lishi mumkin - qattiq, suyuq, gazsimon va plazma. Qadimda dunyo yer, suv, havo va olovdan iborat deb hisoblangan. Ushbu vizual bo'linishga moddalarning agregat holatlari mos keladi. Tajriba shuni ko'rsatadiki, agregatsiya holatlari o'rtasidagi chegaralar juda o'zboshimchalik bilan. Past bosimli va past haroratdagi gazlar ideal deb hisoblanadi, ulardagi molekulalar faqat elastik ta'sir qonunlariga ko'ra to'qnashishi mumkin bo'lgan moddiy nuqtalarga mos keladi; Molekulalar orasidagi o'zaro ta'sir kuchlari ta'sir qilish paytida ahamiyatsiz va to'qnashuvlarning o'zi mexanik energiyani yo'qotmasdan sodir bo'ladi. Ammo molekulalar orasidagi masofa ortib borishi bilan molekulalarning o'zaro ta'sirini ham hisobga olish kerak. Bu o'zaro ta'sirlar gazsimon holatdan suyuqlik yoki qattiq holatga o'tishga ta'sir qila boshlaydi. Molekulalar o'rtasida har xil turdagi o'zaro ta'sirlar sodir bo'lishi mumkin.

Molekulyar o'zaro ta'sir kuchlari to'yingan emas, atomlarning kimyoviy o'zaro ta'sir kuchlaridan farq qiladi, molekulalarning paydo bo'lishiga olib keladi. Ular zaryadlangan zarralar orasidagi o'zaro ta'sir tufayli elektrostatik bo'lishi mumkin. Tajriba shuni ko'rsatdiki, molekulalarning masofasi va o'zaro yo'nalishiga bog'liq bo'lgan kvant mexanik ta'sir 10 -9 m dan ortiq molekulalar orasidagi masofada ahamiyatsiz bo'ladi, kam uchraydigan gazlarda uni e'tiborsiz qoldirish yoki potentsial o'zaro ta'sir energiyasi deb hisoblash mumkin amalda nolga teng. Qisqa masofalarda bu energiya kichik bo'lib, o'zaro tortishish kuchlari harakat qiladi

at - o'zaro itarish va kuch

molekulalarning tortilishi va qaytarilishi muvozanatli va F= 0. Bu erda kuchlar potentsial energiya bilan bog'liqligi bilan belgilanadi, ammo zarralar kinetik energiyaning ma'lum bir zaxirasiga ega bo'lib, harakat qiladilar.

gii. Bir molekula harakatsiz bo'lsin, ikkinchisi esa u bilan to'qnashib, shunday energiya ta'minotiga ega bo'lsin. Molekulalar bir-biriga yaqinlashganda, jozibador kuchlar ijobiy ish qiladi va ularning o'zaro ta'sirining potentsial energiyasi masofaga kamayadi. Masofa qisqarganda, tortishish kuchlari o'rnini itaruvchi kuchlar egallaydi. Molekulaning bu kuchlarga qarshi qilgan ishi manfiydir.

Molekula kinetik energiyasi butunlay potensial energiyaga aylanmaguncha harakatsiz molekulaga yaqinlashadi. Minimal masofa d, molekulalar yaqinlasha oladigan masofa deyiladi molekulaning samarali diametri. To'xtagandan so'ng, molekula tezligi ortib borayotgan itaruvchi kuchlar ta'sirida uzoqlasha boshlaydi. Masofani yana bosib o'tgandan so'ng, molekula jozibali kuchlar hududiga tushadi va bu uning olib tashlanishini sekinlashtiradi. Samarali diametr kinetik energiyaning dastlabki zaxirasiga bog'liq, ya'ni. bu qiymat doimiy emas. Teng masofalarda o'zaro ta'sirning potentsial energiyasi cheksiz katta qiymatga ega yoki molekulalarning markazlarini kichikroq masofaga yaqinlashishga to'sqinlik qiladigan "to'siq" ga ega. O'rtacha potentsial o'zaro ta'sir energiyasining o'rtacha kinetik energiyaga nisbati moddaning agregatsiya holatini aniqlaydi: gazlar, suyuqliklar, qattiq moddalar uchun.

Kondensatsiyalangan moddalarga suyuqlik va qattiq moddalar kiradi. Ularda atomlar va molekulalar yaqin, deyarli tegib joylashgan. Suyuqlik va qattiq jismlardagi molekulalarning markazlari orasidagi o'rtacha masofa (2 -5) 10 -10 m ga teng, ularning zichligi ham taxminan bir xil. Atomlararo masofalar elektron bulutlar bir-biriga shunchalik kirib boradigan masofadan oshib ketadiki, itaruvchi kuchlar paydo bo'ladi. Taqqoslash uchun, normal sharoitda gazlarda molekulalar orasidagi o'rtacha masofa taxminan 33 10 -10 m ni tashkil qiladi.

IN suyuqliklar molekulalararo o'zaro ta'sir kuchliroq ta'sir ko'rsatadi, molekulalarning issiqlik harakati muvozanat holati atrofida zaif tebranishlarda namoyon bo'ladi va hatto bir pozitsiyadan ikkinchisiga o'tadi. Shuning uchun ular zarrachalarni joylashtirishda faqat qisqa masofali tartibga ega, ya'ni faqat yaqin zarrachalarning joylashishidagi mustahkamlik va xarakterli suyuqlikka ega.

Qattiq moddalar Ular qattiq tuzilish bilan ajralib turadi, harorat va bosim ta'sirida juda kam o'zgarib turadigan aniq belgilangan hajm va shaklga ega. Qattiq jismlarda amorf va kristall holatlar mumkin. Bundan tashqari, oraliq moddalar - suyuq kristallar mavjud. Ammo qattiq jismlardagi atomlar, o'ylagandek, umuman statsionar emas. Ularning har biri qo'shnilari o'rtasida paydo bo'ladigan elastik kuchlar ta'sirida doimo o'zgarib turadi. Aksariyat elementlar va birikmalar mikroskop ostida kristall tuzilishga ega.

Shunday qilib, stol tuzining donalari mukammal kublarga o'xshaydi. Kristallarda atomlar kristall panjaraning joylashgan joylarida mahkamlanadi va faqat panjara joylari yaqinida tebranishi mumkin. Kristallar haqiqiy qattiq jismlarni tashkil qiladi va plastmassa yoki asfalt kabi qattiq moddalar qattiq va suyuqliklar o'rtasida oraliq joyni egallaydi. Amorf jism, xuddi suyuqlik kabi, qisqa masofali tartibga ega, ammo sakrash ehtimoli past. Shunday qilib, shisha yopishqoqligi yuqori bo'lgan o'ta sovutilgan suyuqlik sifatida qaralishi mumkin. Suyuq kristallar suyuqliklarning suyuqligiga ega, lekin atomlarning tartibli joylashishini saqlaydi va xossalarning anizotropiyasiga ega.

Kristallardagi atomlarning (va taxminan) kimyoviy bog'lanishlari molekulalardagi kabi. Qattiq jismlarning tuzilishi va qattiqligi tanani tashkil etuvchi atomlarni bir-biriga bog'laydigan elektrostatik kuchlardagi farqlar bilan belgilanadi. Atomlarni molekulalarga bog'laydigan mexanizm makromolekulalar deb hisoblanishi mumkin bo'lgan qattiq davriy tuzilmalarning shakllanishiga olib kelishi mumkin. Ion va kovalent molekulalar kabi ion va kovalent kristallar mavjud. Kristallardagi ion panjaralari ionli bog'lar orqali bir-biriga bog'langan (7.1-rasmga qarang). Oshxona tuzining tuzilishi shundayki, har bir natriy ionining oltita qo'shnisi - xlor ionlari mavjud. Bu taqsimot minimal energiyaga to'g'ri keladi, ya'ni bunday konfiguratsiya hosil bo'lganda, maksimal energiya chiqariladi. Shuning uchun harorat erish nuqtasidan pastga tushganda, sof kristallar hosil bo'lish tendentsiyasi mavjud. Harorat ko'tarilgach, termal kinetik energiya aloqani uzish uchun etarli bo'ladi, kristal eriy boshlaydi va struktura yiqila boshlaydi. Kristal polimorfizmi turli kristall tuzilmalarga ega bo'lgan holatlarni shakllantirish qobiliyatidir.

Neytral atomlarda elektr zaryadining taqsimlanishi o'zgarganda, qo'shnilar o'rtasida zaif o'zaro ta'sirlar paydo bo'lishi mumkin. Bu bog'lanish molekulyar yoki van der Vaals deb ataladi (vodorod molekulasidagi kabi). Ammo elektrostatik tortishish kuchlari neytral atomlar orasida ham paydo bo'lishi mumkin, keyin atomlarning elektron qobig'ida hech qanday o'zgarish sodir bo'lmaydi. Elektron qobiqlar bir-biriga yaqinlashganda o'zaro itarish manfiy zaryadlarning og'irlik markazini ijobiy zaryadlarga nisbatan siljitadi. Atomlarning har biri ikkinchisida elektr dipolni induktsiya qiladi va bu ularning tortilishiga olib keladi. Bu katta ta'sir radiusiga ega bo'lgan molekulalararo kuchlarning yoki Van der Vaals kuchlarining ta'siri.

Vodorod atomi juda kichik va uning elektroni osongina ajralishi mumkinligi sababli, u ko'pincha bir vaqtning o'zida ikkita atomga tortilib, vodorod bog'ini hosil qiladi. Vodorod aloqasi suv molekulalarining bir-biri bilan o'zaro ta'siri uchun ham javobgardir. U suv va muzning ko'pgina noyob xususiyatlarini tushuntiradi (7.4-rasm).

Kovalent bog'lanish(yoki atomik) neytral atomlarning ichki o'zaro ta'siri tufayli erishiladi. Bunday bog’lanishga metan molekulasidagi bog’lanish misol bo’la oladi. Uglerodning yuqori darajada bog'langan navi olmosdir (to'rtta vodorod atomi to'rtta uglerod atomi bilan almashtiriladi).

Shunday qilib, kovalent aloqaga qurilgan uglerod olmos shaklidagi kristall hosil qiladi. Har bir atom to'rtta atom bilan o'ralgan bo'lib, muntazam tetraedr hosil qiladi. Ammo ularning har biri qo'shni tetraedrning cho'qqisi hamdir. Boshqa sharoitlarda bir xil uglerod atomlari kristallanadi grafit. Grafitda ular atom bog'lari bilan ham bog'langan, ammo kesishga qodir olti burchakli chuqurchalar tekisliklarini hosil qiladi. Heksahedrlarning uchlarida joylashgan atomlar orasidagi masofa 0,142 nm. Qatlamlar 0,335 nm masofada joylashgan, ya'ni. zaif bog'langan, shuning uchun grafit plastik va yumshoq (7.5-rasm). 1990 yilda yangi moddaning kashf etilishi e'lon qilinishi bilan bog'liq tadqiqotlarda bum bo'ldi - fullerit, uglerod molekulalari - fullerenlardan iborat. Uglerodning bu shakli molekulyar, ya'ni. Minimal element atom emas, balki molekuladir. U 1954 yilda yarim sharni tashkil etuvchi olti burchakli va beshburchaklardan yasalgan konstruksiyalarni qurish uchun patent olgan meʼmor R.Fuller nomi bilan atalgan. dan molekula 60 diametri 0,71 nm bo'lgan uglerod atomlari 1985 yilda kashf etilgan, keyin molekulalar kashf etilgan va hokazo. Ularning barchasi barqaror sirtga ega edi,

lekin eng barqaror molekulalar C 60 va edi BILAN 70 . Fullerenlarni sintez qilish uchun grafit boshlang'ich material sifatida ishlatiladi, deb taxmin qilish mantiqan to'g'ri. Agar shunday bo'lsa, olti burchakli bo'lakning radiusi 0,37 nm bo'lishi kerak. Ammo u 0,357 nm ga teng bo'lib chiqdi. Ushbu 2% farq uglerod atomlarining grafitdan meros bo'lib o'tgan 20 ta muntazam olti burchakli va 12 ta muntazam pentaedrlarning uchlarida sferik sirtda joylashganligi bilan bog'liq, ya'ni. Dizayn futbol to'piga o'xshaydi. Ma'lum bo'lishicha, yopiq sharga "tikilganda" ba'zi tekis oltitalar pentaedrlarga aylangan. Xona haroratida C60 molekulalari bir-biridan 0,3 nm masofada joylashgan 12 ta qo'shniga ega bo'lgan strukturaga aylanadi. At T= 349 K, birinchi tartibli fazali o'tish sodir bo'ladi - panjara kubikga qayta tartibga solinadi. Kristalning o'zi yarimo'tkazgichdir, lekin C 60 kristalli plyonkaga gidroksidi metall qo'shilsa, 19 K haroratda o'ta o'tkazuvchanlik paydo bo'ladi. Agar bu bo'shliq molekulaga u yoki bu atom kiritilgan bo'lsa, u asos sifatida ishlatilishi mumkin. juda yuqori axborot zichligiga ega saqlash muhitini yaratish: yozish zichligi 4-10 12 bit/sm 2 ga etadi. Taqqoslash uchun, ferromagnit materialning plyonkasi 10 7 bit / sm 2 tartibdagi yozuv zichligini va optik disklarni, ya'ni. lazer texnologiyasi, - 10 8 bit/sm 2. Bu uglerod boshqa noyob xususiyatlarga ham ega, ayniqsa tibbiyot va farmakologiyada muhim ahamiyatga ega.

Metall kristallarda o'zini namoyon qiladi metall aloqa, metalldagi barcha atomlar "jamoaviy foydalanish uchun" valentlik elektronlaridan voz kechganda. Ular atom skeletlari bilan zaif bog'langan va kristall panjara bo'ylab erkin harakatlana oladi. Kimyoviy elementlarning 2/5 qismi metallardir. Metalllarda (simobdan tashqari) bog'lanish metall atomlarining bo'sh orbitallari bir-biriga yopishganda va kristall panjara hosil bo'lishi sababli elektronlar chiqarilganda hosil bo'ladi. Ma’lum bo‘lishicha, panjara kationlari elektron gaz bilan o‘ralgan. Metall bog'lanish atomlar tashqi elektronlar bulutining o'lchamidan kichikroq masofada birlashganda paydo bo'ladi. Ushbu konfiguratsiya (Pauli printsipi) bilan tashqi elektronlarning energiyasi ortadi va qo'shni yadrolar bu tashqi elektronlarni jalb qila boshlaydi, elektron bulutlarni xiralashtiradi, ularni metall bo'ylab teng ravishda taqsimlaydi va elektron gazga aylantiradi. Metalllarning yuqori elektr o'tkazuvchanligini tushuntiruvchi o'tkazuvchanlik elektronlari shunday paydo bo'ladi. Ion va kovalent kristallarda tashqi elektronlar amalda bog'langan va bu qattiq jismlarning o'tkazuvchanligi juda kichik, ular deyiladi. izolyatorlar.

Suyuqliklarning ichki energiyasi uni aqliy bo'linishi mumkin bo'lgan makroskopik quyi tizimlarning ichki energiyalari va ushbu quyi tizimlarning o'zaro ta'sir qilish energiyalari yig'indisi bilan belgilanadi. O'zaro ta'sir qilish radiusi 10 -9 m bo'lgan molekulyar kuchlar orqali amalga oshiriladi. shart emas. U sirt energiyasi deb ataladi va sirt tarangligi bilan bog'liq muammolarda hisobga olinishi kerak. Odatda, suyuqliklar teng og'irlikdagi katta hajmni egallaydi, ya'ni ular kamroq zichlikka ega. Ammo nima uchun muz va vismutning hajmi erish paytida kamayadi va hatto erish nuqtasidan keyin ham bu tendentsiyani bir muncha vaqt saqlab qoladi? Ma'lum bo'lishicha, suyuqlik holatidagi bu moddalar yanada zichroqdir.

Suyuqlikda har bir atomga qo'shnilari ta'sir qiladi va u ular yaratgan anizotrop potentsial quduq ichida tebranadi. Qattiq jismdan farqli o'laroq, bu teshik sayozdir, chunki uzoq qo'shnilar deyarli ta'sir qilmaydi. Suyuqlikdagi zarrachalarning bevosita muhiti o'zgaradi, ya'ni suyuqlik oqadi. Muayyan haroratga erishilganda, qaynatish paytida suyuqlik qaynaydi, harorat doimiy bo'lib qoladi; Kiruvchi energiya aloqalarni uzish uchun sarflanadi va suyuqlik butunlay uzilganda gazga aylanadi.

Suyuqliklarning zichligi bir xil bosim va haroratdagi gazlarning zichligidan ancha katta. Shunday qilib, qaynayotgandagi suv hajmi bir xil suv bug'ining massasi hajmining atigi 1/1600 qismini tashkil qiladi. Suyuqlik hajmi ozgina bosim va haroratga bog'liq. Oddiy sharoitlarda (20 ° C va bosim 1,013 10 5 Pa) suv 1 litr hajmni egallaydi. Harorat 10 ° C ga tushganda, hajm faqat 0,0021 ga kamayadi va bosim oshganda, hajm ikki baravar kamayadi.

Suyuqlikning oddiy ideal modeli hali mavjud bo'lmasa-da, uning mikro tuzilishi etarlicha o'rganilgan va uning ko'pgina makroskopik xususiyatlarini sifat jihatidan tushuntirish imkonini beradi. Suyuqliklarda molekulalarning kogeziyasi qattiq jismga qaraganda kuchsizroq ekanligini Galiley qayd etgan; U karam barglarida katta suv tomchilari to'planib, barg ustiga tarqalmaganiga hayron bo'ldi. Yog'li yuzaga to'kilgan simob yoki suv tomchilari yopishqoqlik tufayli kichik to'plar shaklini oladi. Agar bir moddaning molekulalari boshqa moddaning molekulalariga tortilsa, biz gaplashamiz namlash, masalan, elim va yog'och, yog' va metall (katta bosimga qaramay, moy rulmanlarda saqlanadi). Ammo suv kapillyarlar deb ataladigan ingichka naychalarda ko'tariladi va naycha qanchalik yupqa bo'lsa, u shunchalik yuqori ko'tariladi. Suv va shishani namlashning ta'siridan boshqa hech qanday tushuntirish bo'lishi mumkin emas. Shisha va suv orasidagi namlanish kuchlari suv molekulalari orasidagidan kattaroqdir. Simob bilan ta'sir aksincha: simob va shishaning namlanishi simob atomlari orasidagi yopishish kuchlariga qaraganda zaifroq. Galiley yog 'bilan moylangan igna suvda suzib ketishi mumkinligini payqadi, ammo bu Arximed qonuniga ziddir. Igna suzganda, mumkin

lekin suv yuzasining bir oz egilishiga e'tibor bering, go'yo uni to'g'rilashga harakat qiling. Suv molekulalari orasidagi yopishish kuchlari igna suvga tushishining oldini olish uchun etarli. Sirt qatlami suvni kino kabi himoya qiladi, bu sirt tarangligi, suvning shaklini eng kichik sirt - sharsimon berishga intiladi. Ammo igna endi spirt yuzasida suzmaydi, chunki suvga spirt qo'shilsa, sirt tarangligi pasayadi va igna cho'kib ketadi. Sovun, shuningdek, sirt tarangligini pasaytiradi, shuning uchun issiq sovun ko'pik, yoriqlar va yoriqlarga kirib, axloqsizlikni, ayniqsa yog'li narsalarni yaxshiroq yuvadi, toza suv esa shunchaki tomchilarga aylanadi.

Plazma moddaning to'rtinchi holati bo'lib, u uzoq masofalarda o'zaro ta'sir qiluvchi zaryadlangan zarralar to'plamidan tashkil topgan gazdir. Bunday holda, musbat va manfiy zaryadlar soni taxminan teng bo'ladi, shuning uchun plazma elektr neytral bo'ladi. To'rt elementdan plazma olovga mos keladi. Gazni plazma holatiga aylantirish uchun u bo'lishi kerak ionlash, atomlardan elektronlarni olib tashlash. Ionizatsiya isitish, elektr zaryadsizlanishi yoki qattiq nurlanish orqali amalga oshirilishi mumkin. Olamdagi materiya asosan ionlashgan holatda bo'ladi. Yulduzlarda ionlanish termal, siyrak tumanliklarda va yulduzlararo gazda - yulduzlardan ultrabinafsha nurlanish ta'sirida sodir bo'ladi. Bizning Quyosh ham plazmadan iborat bo'lib, uning radiatsiyasi er atmosferasining yuqori qatlamlarini ionlashtiradi ionosfera, shaharlararo radioaloqa imkoniyati uning holatiga bog'liq. Er sharoitida plazma kamdan-kam uchraydi - lyuminestsent lampalarda yoki elektr payvandlash yoyida. Laboratoriya va texnologiyada plazma ko'pincha elektr zaryadsizlanishi bilan olinadi. Tabiatda chaqmoq buni amalga oshiradi. Raqam bilan ionlanish jarayonida zanjir reaktsiyasi jarayoniga o'xshash elektron ko'chkilari paydo bo'ladi. Termoyadro energiyasini olish uchun in'ektsiya usuli qo'llaniladi: juda yuqori tezlikka tezlashtirilgan gaz ionlari magnit tuzoqlarga yuboriladi, atrof-muhitdan elektronlarni tortadi, plazma hosil qiladi. Bosimning ionlanishi - zarba to'lqinlari ham qo'llaniladi. Ushbu ionlanish usuli o'ta zich yulduzlarda va ehtimol Yerning yadrosida sodir bo'ladi.

Ion va elektronlarga ta'sir qiluvchi har qanday kuch elektr tokini keltirib chiqaradi. Agar u tashqi maydonlarga ulanmagan bo'lsa va plazma ichida yopilmasa, u qutblanadi. Plazma gaz qonunlariga bo'ysunadi, lekin zaryadlangan zarrachalarning harakatini tartibga soluvchi magnit maydon qo'llanilganda, u gaz uchun mutlaqo g'ayrioddiy xususiyatlarni namoyon qiladi. Kuchli magnit maydonda zarralar maydon chiziqlari atrofida aylana boshlaydi va ular magnit maydon bo'ylab erkin harakatlanadi. Ularning ta'kidlashicha, bu spiral harakat maydon chiziqlarining tuzilishini o'zgartiradi va maydon plazmaga "muzlatiladi". Noyob plazma zarralar tizimi bilan tavsiflanadi, zichroq plazma esa suyuq model bilan tavsiflanadi.

Plazmaning yuqori elektr o'tkazuvchanligi uning gazdan asosiy farqidir. Quyosh yuzasining sovuq plazmasining o'tkazuvchanligi (0,8 10 -19 J) metallarning o'tkazuvchanligiga etadi va termoyadro haroratida (1,6 10 -15 J) vodorod plazmasi normal sharoitda misga qaraganda tokni 20 marta yaxshi o'tkazadi. Plazma oqim o'tkazishga qodir bo'lganligi sababli, unga ko'pincha o'tkazuvchan suyuqlik modeli qo'llaniladi. U uzluksiz muhit hisoblanadi, garchi uning siqilishi uni oddiy suyuqlikdan ajratib tursa-da, lekin bu farq faqat tezligi tovush tezligidan kattaroq bo'lgan oqimlarda namoyon bo'ladi. O'tkazuvchi suyuqlikning xatti-harakati deb nomlangan fanda o'rganiladi magnit gidrodinamika. Kosmosda har qanday plazma ideal o'tkazgichdir va muzlatilgan maydon qonunlari keng qo'llaniladi. Supero'tkazuvchi suyuqlikning modeli magnit maydon bilan plazmani ushlab turish mexanizmini tushunishga imkon beradi. Shunday qilib, plazma oqimlari Quyoshdan chiqariladi, Yer atmosferasiga ta'sir qiladi. Oqimning o'zi magnit maydonga ega emas, lekin muzlash qonuniga ko'ra begona maydon unga kira olmaydi. Plazma quyosh oqimlari Quyosh yaqinidan begona sayyoralararo magnit maydonlarni itarib yuboradi. Maydon zaifroq bo'lgan joyda magnit bo'shliq paydo bo'ladi. Ushbu korpuskulyar plazma oqimlari Yerga yaqinlashganda, ular Yerning magnit maydoni bilan to'qnashadi va xuddi shu qonun bo'yicha uning atrofida harakatlanishga majbur bo'ladi. Bu magnit maydon to'plangan va plazma oqimlari kirmaydigan bo'shliqning bir turi bo'lib chiqadi. Raketalar va sun'iy yo'ldoshlar tomonidan aniqlangan zaryadlangan zarralar uning yuzasida to'planadi - bu Yerning tashqi radiatsiya kamari. Ushbu g'oyalar, shuningdek, maxsus qurilmalarda - tokamaklarda (toroidal kamera, magnit so'zlarining qisqartmasidan) plazmani magnit maydon bilan ushlab turish muammolarini hal qilishda ham ishlatilgan. Ushbu va boshqa tizimlarda mavjud bo'lgan to'liq ionlashtirilgan plazma bilan umidlar Yerda boshqariladigan termoyadro reaktsiyasini olishga bog'liq. Bu toza va arzon energiya manbasini (dengiz suvi) ta'minlaydi. Fokuslangan lazer nurlanishidan foydalangan holda plazma ishlab chiqarish va uni saqlash bo'yicha ham ishlar olib borilmoqda.

“Spirtli ichimliklar” Tarixdan  Buni 4-asrda bilarmidingiz? Miloddan avvalgi e. odamlar etil spirti bo'lgan ichimliklar tayyorlashni bilishganmi? Sharob meva va rezavorlar sharbatlarini achitish orqali ishlab chiqarilgan. Biroq, ular undan mast qiluvchi komponentni olishni ancha keyin o'rganishdi. 11-asrda alkimyogarlar sharob qizdirilganda ajralib chiqadigan uchuvchi moddaning bug'larini ushladilar Ta'rif Spirtlar (eskirgan spirtlar) uglevodorod radikalidagi uglerod atomiga bevosita bog'langan bir yoki bir nechta gidroksil guruhi (gidroksil, OH) bo'lgan organik birikmalardir  Umumiy formulasi. spirtlar CxHy(OH) n bir atomli toʻyingan spirtlarning umumiy formulasi CnH2n+1OH Spirtlarning tasnifi gidroksil guruhlar soni boʻyicha CxHy(OH)n Bir atomli spirtlar CH3 - CH2 - CH2 OH Ikki atomli glikollar CH3 - CH - CH2 OH OH Triatomik CH2. - CH - CH2 OH OH OH Spirtlarning tasnifi Uglevodorod uglevodorod radikal radikalining tabiati bo'yicha CxHy(OH)n CxHy(OH)n Chegara chegarasi CH3 CH3 –– CH CH2 CH2 2 ––CH 2 OH OH To'yinmagan to'yinmagan CH CH2 = CH CH––CH CH2 2 = 2 OH OH Aromatik Aromatik CH CH2 OH 2 --OH Spirtlarning nomenklaturasi Jadvalga qarang va spirtlar nomenklaturasi bo'yicha xulosa chiqaring NOMENKLATURA VA IZOMERITA Spirtlarning nomlarini shakllantirishda a (umumiy) ) spirtga mos keladigan uglevodorod nomiga qo'shimcha qo'shiladi. Qo'shimchadan keyingi raqamlar gidroksil guruhining asosiy zanjirdagi o'rnini bildiradi: H | H- C – O H | H metanol H H H |3 |2 |1 H- C – C – C -OH | | | H H H propanol-1 H H H | 1 | 2 |3 H - C – C – C -H | | | H OH H propanol -2 IZOMERLIK TURLARI 1. Funktsional guruh pozitsiyasining izomeriyasi (propanol-1 va propanol-2) 2. Uglerod skeletining izomeriyasi CH3-CH2-CH2-CH2-OH butanol-1 CH3-CH -CH2-OH | CH3 2-metilpropanol-1 3. Sinflararo izomeriya - spirtlar efirlarga izomerdir: CH3-CH2-OH etanol CH3-O-CH3 dimetil efir Xulosa  Bir atomli spirtlarning nomlari eng uzun uglerod zanjiri bo'lgan uglevodorod nomidan hosil bo'ladi. -ol qo'shimchasini qo'shish orqali gidroksil guruhini o'z ichiga olgan  Ko'p atomli spirtlar uchun yunoncha -ol qo'shimchasidan oldin (-di-, -tri-, ...) gidroksil guruhlari soni ko'rsatilgan  Masalan: CH3-CH2-OH. etanol Spirtlarning izomeriyasi turlari Strukturaviy 1. Uglerod zanjiri 2. Funksional guruhning pozitsiyalari Jismoniy XUSUSIYATLARI  Pastki spirtlar (C1-C11) o'tkir hidli uchuvchi suyuqliklardir  Yuqori spirtlar (C12- va undan yuqori) o'tkir hidli qattiq moddalardir. Jismoniy Xususiyatlar Nomi Formula Pl. g/sm3 tpl.C tbop.C Metil CH3OH 0,792 -97 64 Etil C2H5OH 0,790 -114 78 Propil CH3CH2CH2OH 0,804 -120 92 Izopropil CH3-CH3CH2CH (08.CH2) OH 0, 810 -90 118 Jismoniy xususiyatlarning xususiyatlari: agregatsiya holati Metil spirti (spirtlarning gomologik qatorining birinchi vakili) suyuqlikdir. Balki u yuqori molekulyar og'irlikka ega? Yo'q. Karbonat angidriddan ancha past. Keyin nima bo'ldi? R – O … H – O …H – O H R R Ma’lum bo‘lishicha, gap spirt molekulalari o‘rtasida hosil bo‘ladigan va alohida molekulalarning uchib ketishiga yo‘l qo‘ymaydigan vodorod bog‘lari bilan bog‘liq spirtlar erimaydi. Nega? CH3 – O…H – O…N – O N H CH3 Agar radikal katta bo'lsa-chi? CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – O ... H – O H H Vodorod bog‘lari juda zaif bo‘lib, katta erimaydigan qismga ega bo‘lgan spirt molekulasini suv molekulalari orasida ushlab turish uchun jismoniy xossalarning xususiyati: qisqarish. hisoblash masalalarini hal qilish, lekin faqat massa bo'yicha? 500 ml spirt va 500 ml suvni aralashtiring. Biz 930 ml eritma olamiz. Spirtli ichimliklar va suv molekulalari orasidagi vodorod aloqalari shunchalik kuchliki, eritmaning umumiy hajmi kamayadi, uning "siqilishi" (lotincha kontraktio - siqish). Spirtlarning ba'zi vakillari Bir atomli spirt - metanol  Qaynash nuqtasi 64C bo'lgan rangsiz suyuqlik, xarakterli hid Suvdan engilroq. Rangsiz olov bilan yonadi.  Ichki yonuv dvigatellarida erituvchi va yoqilg'i sifatida ishlatiladi Metanol zahar hisoblanadi  Metanolning toksik ta'siri asab va qon tomir tizimining zararlanishiga asoslangan. 5-10 ml metanolni yutish kuchli zaharlanishga olib keladi va 30 ml va undan ko'p o'limga olib keladi monohidrik spirt - etanol Xarakterli hid va yonish ta'mi bilan rangsiz suyuqlik, qaynash harorati 78C. Suvdan engilroq. Har qanday munosabatlarda u bilan aralashadi. Oson alangalanadi, zaif porlayotgan mavimsi olov bilan yonadi. Yo'l politsiyasi bilan do'stlik Spirtli ichimliklar yo'l politsiyasi bilan do'stmi? Lekin qanday qilib! Sizni hech qachon yo'l politsiyasi inspektori to'xtatganmi? Hech qachon naychaga nafas olganmisiz? Agar omadingiz bo'lmasa, unda alkogolning oksidlanish reaktsiyasi sodir bo'ldi, uning davomida rang o'zgardi va siz jarima to'lashingiz kerak edi Qiziqarli savol. Spirtli ichimliklar - bu ksenobiotik - inson tanasida topilmaydigan, ammo uning hayotiy funktsiyalariga ta'sir qiluvchi moddalar. Hammasi dozaga bog'liq. 1. Spirtli ichimliklar organizmni energiya bilan ta'minlaydigan ozuqa moddasidir. O'rta asrlarda organizm energiyaning taxminan 25 foizini spirtli ichimliklarni iste'mol qilish orqali oldi; 2. Spirtli ichimliklar - dezinfektsiyalovchi va antibakterial ta'sirga ega bo'lgan dori; 3. Spirtli ichimliklar tabiiy biologik jarayonlarni buzuvchi, ichki organlar va psixikani buzuvchi va haddan tashqari iste'mol qilinsa, o'limga olib keladigan zahardir  Etil spirti turli xil spirtli ichimliklar tayyorlashda ishlatiladi;  Tibbiyotda dorivor oʻsimliklardan ekstraktlar tayyorlash, shuningdek dezinfeksiya qilish uchun;  Kosmetika va parfyumeriya sanoatida etanol parfyumeriya va losonlar uchun erituvchi hisoblanadi. xulq-atvorni boshqaradigan miya markazlarining faoliyati bostiriladi: harakatlar ustidan oqilona nazorat yo'qoladi, o'ziga nisbatan tanqidiy munosabat pasayadi. I. P. Pavlov bu holatni "po'stloq osti g'alayoni" deb atadi  Qonda juda ko'p alkogol miqdori bilan miyaning motor markazlari faoliyati susayadi, asosan serebellum funktsiyasi ta'sirlanadi - odam orientatsiyani butunlay yo'qotadi Zararli. etanolning ta'siri  Ko'p yillik alkogolli zaharlanish natijasida miya tuzilishidagi o'zgarishlar deyarli qaytarib bo'lmaydigan bo'lib, hatto uzoq vaqt davomida spirtli ichimliklarni iste'mol qilmaslikdan keyin ham saqlanib qoladi. Agar odam to'xtab qololmasa, unda organik va shuning uchun me'yordan aqliy og'ishlar kuchayadi zararli ta'sir etanol  Spirtli ichimliklar miyaning qon tomirlariga juda salbiy ta'sir qiladi. Zaharlanishning boshida ular kengayadi, ulardagi qon oqimi sekinlashadi, bu esa miyada tiqilib qolishga olib keladi. Keyin, spirtli ichimliklarga qo'shimcha ravishda, uning to'liq bo'lmagan parchalanishining zararli mahsulotlari qonda to'plana boshlaganda, o'tkir spazm paydo bo'ladi, vazokonstriksiya paydo bo'ladi va miya qon tomirlari kabi xavfli asoratlar rivojlanib, og'ir nogironlik va hatto o'limga olib keladi. QAYTA QILISH UCHUN SAVOLLAR 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Yorliqsiz bir idishda suv, ikkinchisida spirt bor. Ularni tanib olish uchun indikatordan foydalanish mumkinmi? Sof spirt olish sharafiga kim ega? Spirtli ichimliklar qattiq bo'lishi mumkinmi? Metanolning molekulyar og'irligi 32, karbonat angidrid esa 44. Spirtli moddalarning agregatsiya holati haqida xulosa chiqaring. Bir litr spirt va bir litr suvni aralashtiring. Aralashmaning hajmini aniqlang. Yo'l harakati politsiyasi inspektorini qanday aldash kerak? Suvsiz mutlaq spirt suv chiqarishi mumkinmi? Ksenobiotiklar nima va ular spirtli ichimliklar bilan qanday bog'liq? JAVOBLAR 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Bu mumkin emas. Ko'rsatkichlar spirtli ichimliklar va ularning suvli eritmalariga ta'sir qilmaydi. Albatta, alkimyogarlar. Ehtimol, agar bu spirtda 12 uglerod atomi yoki undan ko'p bo'lsa. Ushbu ma'lumotlardan hech qanday xulosa chiqarish mumkin emas. Spirtli ichimliklar molekulalari orasidagi vodorod aloqalari, bu molekulalarning past molekulyar og'irligini hisobga olgan holda, spirtning qaynash nuqtasini g'ayritabiiy darajada yuqori qiladi. Aralashmaning hajmi ikki litr bo'lmaydi, lekin ancha kichikroq, taxminan 1 litr - 860 ml. Haydash paytida ichmang. Ehtimol, agar siz uni qizdirsangiz va konsentratsiyani qo'shsangiz. sulfat kislota. Dangasa bo'lmang va alkogol haqida eshitgan hamma narsani eslang, dozangiz nima ekanligini o'zingiz hal qiling……. va umuman kerakmi???? Ko'p atomli spirt etilen glikol  Etilen glikol to'yingan ikki atomli spirtlar - glikollarning vakili;  Glikollar nomi seriyaning ko'plab vakillarining shirin ta'mi tufayli berilgan (yunoncha "glikos" - shirin);  Etilen glikol shirin ta'mli, hidsiz va zaharli siropli suyuqlikdir. Suv va spirt bilan yaxshi aralashadi, gigroskopik Etilen glikoldan foydalanish  Etilen glikolning muhim xususiyati suvning muzlash nuqtasini pasaytirish qobiliyatidir, shuning uchun modda avtomobil antifrizlari va antifriz suyuqliklarining tarkibiy qismi sifatida keng qo'llaniladi;  U lavsan (qimmatbaho sintetik tola) ishlab chiqarish uchun ishlatiladi Etilen glikol zahar  Etilen glikol bilan halokatli zaharlanishga olib keladigan dozalar juda katta farq qiladi - 100 dan 600 ml gacha. Bir qator mualliflarning fikriga ko'ra, odamlar uchun o'ldiradigan doz 50-150 ml ni tashkil qiladi. Etilen glikol tufayli o'lim darajasi juda yuqori va barcha zaharlanish holatlarining 60% dan ortig'ini tashkil qiladi;  Etilen glikolning toksik ta'sirining mexanizmi hozirgi kunga qadar etarlicha o'rganilmagan. Etilen glikol tezda so'riladi (shu jumladan teri teshiklari orqali) va qonda bir necha soat davomida o'zgarmagan holda aylanadi va 2-5 soatdan keyin maksimal konsentratsiyaga etadi. Keyin uning qondagi miqdori asta-sekin kamayadi va u to'qimalarda fiksatsiyalanadi Ko'p atomli spirt glitserin  Glitserin uch atomli to'yingan spirtdir. Rangsiz, yopishqoq, gigroskopik, shirin ta'mli suyuqlik. Har qanday nisbatda suv bilan aralashadi, yaxshi hal qiluvchi. Nitrat kislota bilan reaksiyaga kirishib, nitrogliserin hosil qiladi. Karboksilik kislotalar bilan yog'lar va yog'lar hosil qiladi CH2 – CH – CH2 OH OH OH Glitserinning qo'llanilishi      nitrogliserinli portlovchi moddalar ishlab chiqarishda qo'llaniladi; Terini qayta ishlashda; Ba'zi yopishtiruvchi moddalarning tarkibiy qismi sifatida; Plastmassa ishlab chiqarishda glitserin plastifikator sifatida ishlatiladi; Qandolat mahsulotlari va ichimliklar ishlab chiqarishda (oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida E422) Ko'p atomli spirtlarga sifatli reaktsiya Ko'p atomli spirtlarga sifatli reaktsiya  Ko'p atomli spirtlarga reaktsiya ularning yangi olingan mis (II) gidroksid cho'kmasi bilan o'zaro ta'siri bo'lib, u eriydi. yorqin ko'k-binafsha rang yechim Vazifalar Dars uchun ish kartasini to'ldirish;  Test savollariga javob berish;  Krossvord yeching  “Spirtli ichimliklar” darsi uchun ishchi karta  Spirtlarning umumiy formulasi Moddalarni nomlang:  CH3OH  CH3-CH2-CH2-CH2-OH  CH2(OH)-CH2(OH)  Strukturani yozing propanol-2 formulasi  Spirtning atomligi qanday ta'riflanadi?  Etanolning qo'llanilishini sanab o'ting  Oziq-ovqat sanoatida qanday spirtlar qo'llaniladi?  Organizmga 30 ml dan tushganda qanday spirt halokatli zaharlanishga olib keladi?  Antifriz suyuqligi sifatida qanday moddadan foydalaniladi?  Ko'p atomli spirtni bir atomli spirtdan qanday ajratish mumkin? Tayyorlash usullari Laboratoriya  Galoalkanlarning gidrolizi: R-CL+NaOH R-OH+NaCL  Alkenlarning gidratlanishi: CH2=CH2+H2O C2H5OH  Karbonil birikmalarining gidrogenlanishi Sanoat  Sintez gazidan metanol sintezi CH22H (CO3OHat) ko'tarilgan bosim, yuqori harorat va rux oksidi katalizatori)  alkenlarning hidratsiyasi  glyukozaning fermentatsiyasi: C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 Kimyoviy xossalari I. RO-H bog'lanishining yorilishi bilan reaksiyalar  Spirtli ichimliklar gidroksidi tuzli metallar va gidroksidi tuzlar hosil qiladi, birikmalar - alkogolatlar 2CH CH CH OH + 2Na  2CH CH CH ONa + H  2CH CH OH + Ca  (CH CH O) Ca + H  3 2 3 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2 2  Organik kislotalar bilan o'zaro ta'siri (esterifikatsiya reaktsiyasi) efirlarning hosil bo'lishiga olib keladi. CH COOH + HOC H  CH COOC H (etil asetat (etil asetat)) + H O 3 2 5 3 2 5 2 II. R–OH bogʻining uzilishi bilan bogʻliq reaksiyalar galogen vodorod bilan: R–OH + HBr  R–Br + H2O III. Oksidlanish reaksiyalari Spirtlar yonadi: 2S3H7OH + 9O2  6SO2 + 8H2O Oksidlovchi moddalar ta'sirida:  birlamchi spirtlar aldegidlarga, ikkilamchi spirtlar ketonlarga IV. Suvsizlanish suvni olib tashlaydigan reagentlar (kons. H2SO4) bilan qizdirilganda sodir bo'ladi. 1. Molekulyar suvsizlanish CH3–CH2–OH  CH2=CH2 + H2O alkenlarning hosil boʻlishiga olib keladi 2. Molekulyar suvsizlanish R-OH + H-O–R  R–O–R(efir) + H2O efirlarini beradi.

Ma’ruza 4. Materiyaning agregat holatlari

1. Moddaning qattiq holati.

2. Moddaning suyuqlik holati.

3. Moddaning gazsimon holati.

Moddalar uchta agregat holatida bo'lishi mumkin: qattiq, suyuq va gazsimon. Juda yuqori haroratlarda gazsimon holatning bir turi paydo bo'ladi - plazma (plazma holati).

1. Moddaning qattiq holati zarralar orasidagi o'zaro ta'sir energiyasi ularning harakatining kinetik energiyasidan yuqori bo'lishi bilan tavsiflanadi. Qattiq holatdagi moddalarning aksariyati kristall tuzilishga ega. Har bir modda ma'lum shakldagi kristallar hosil qiladi. Masalan, natriy xloridning kristallari kub shaklida, alum oktaedr shaklida, natriy nitrat esa prizma shaklida bo'ladi.

Moddaning kristall shakli eng barqaror hisoblanadi. Qattiq jismda zarrachalarning joylashishi panjara shaklida tasvirlangan, uning tugunlarida xayoliy chiziqlar bilan bog'langan ma'lum zarrachalar joylashgan. Kristal panjaralarning to'rtta asosiy turi mavjud: atom, molekulyar, ion va metall.

Atom kristall panjarasi kovalent bog'lar (olmos, grafit, kremniy) bilan bog'langan neytral atomlardan hosil bo'ladi. Molekulyar kristall panjara naftalin, saxaroza, glyukoza bor. Ushbu panjaraning strukturaviy elementlari qutbli va qutbsiz molekulalardir. Ion kristall panjarasi kosmosda muntazam ravishda almashinadigan musbat va manfiy zaryadlangan ionlar (natriy xlorid, kaliy xlorid) natijasida hosil bo'ladi. Barcha metallar metall kristall panjaraga ega. Uning tugunlarida musbat zaryadlangan ionlar mavjud bo'lib, ular orasida erkin holatda elektronlar mavjud.

Kristalli moddalar bir qator xususiyatlarga ega. Ulardan biri anizotropiya - kristallning turli yo'nalishlarida kristallning fizik xususiyatlarining o'xshash emasligi.

2. Moddaning suyuq holatida zarrachalarning molekulalararo o'zaro ta'sir qilish energiyasi ularning harakatining kinetik energiyasiga mos keladi. Bu holat gazsimon va kristall o'rtasida oraliqdir. Gazlardan farqli o'laroq, suyuqlik molekulalari o'rtasida katta o'zaro tortishish kuchlari harakat qiladi, bu molekulyar harakatning tabiatini belgilaydi. Suyuqlik molekulasining issiqlik harakati tebranish va translatsiyani o'z ichiga oladi. Har bir molekula ma'lum bir muvozanat nuqtasi atrofida ma'lum vaqt tebranadi va keyin harakatlanadi va yana muvozanat holatini oladi. Bu uning suyuqligini belgilaydi. Molekulalararo tortishish kuchlari molekulalarni harakatlanayotganda bir-biridan uzoqlashishini oldini oladi.

Suyuqliklarning xossalari molekulalarning hajmiga va ularning sirtining shakliga ham bog'liq. Agar suyuqlikning molekulalari qutbli bo'lsa, ular murakkab kompleksga birlashadilar (assotsiatsiyalanadilar). Bunday suyuqliklar bog'langan (suv, aseton, spirt) deb ataladi. sʜᴎ yuqori t kip, past uchuvchanlik va yuqori dielektrik o'tkazuvchanlikka ega.

Ma'lumki, suyuqliklar sirt tarangligiga ega. Yuzaki taranglik- sirt birligi uchun sᴛᴏ sirt energiyasi: th = E/S, bu erda t - sirt tarangligi; E – sirt energiyasi; S - sirt maydoni. Suyuqlikda molekulalararo bog'lanishlar qanchalik kuchli bo'lsa, uning sirt tarangligi shunchalik katta bo'ladi. Sirt tarangligini kamaytiradigan moddalar sirt faol moddalar deb ataladi.

Suyuqliklarning yana bir xususiyati yopishqoqlikdir. Yopishqoqlik - suyuqlikning ba'zi qatlamlari harakatlanayotganda boshqalarga nisbatan harakat qilganda yuzaga keladigan qarshilik. Ba'zi suyuqliklar yuqori yopishqoqlikka ega (asal, mala), boshqalari esa past yopishqoqlikka ega (suv, etil spirti).

3. Moddaning gaz holatida zarrachalarning molekulalararo o'zaro ta'sir qilish energiyasi ularning kinetik energiyasidan kamroq bo'ladi. Shu sababli, gaz molekulalari bir-biriga bog'lanmaydi, lekin hajmda erkin harakatlanadi. Gazlar quyidagi xususiyatlar bilan tavsiflanadi: 1) ular joylashgan idishning butun hajmi bo'ylab bir xil taqsimlanishi; 2) suyuqlik va qattiq moddalarga nisbatan past zichlik; 3) oson siqilish.

Gazda molekulalar bir-biridan juda katta masofada joylashgan, ular orasidagi tortishish kuchlari kichikdir. Molekulalar orasidagi katta masofalarda bu kuchlar amalda yo'q. Bunday holatda gaz odatda ideal deb ataladi. Haqiqiy gazlar yuqori bosim va past haroratlarda ideal gazning holat tenglamasiga (Mendeleyev-Klapeyron tenglamasi) bo'ysunmaydi, chunki bu sharoitda molekulalar o'rtasida o'zaro ta'sir kuchlari paydo bo'la boshlaydi.