Transformarea unui lichid într-un solid se numește. Modificarea stării de agregare a materiei. Evaporare - vaporizare care are loc de la suprafata

În această secțiune, ne vom uita la state agregate, în care rezidă materia din jurul nostru și forțele de interacțiune dintre particulele de materie, caracteristice fiecăreia dintre stările agregate.

1. Stare solidă,

2. stare lichidaȘi

3. stare gazoasă.

Adesea se distinge o a patra stare de agregare - plasmă.

Uneori, starea de plasmă este considerată unul dintre tipurile de stare gazoasă.

Plasma - gaz parțial sau complet ionizat, prezentă cel mai adesea la temperaturi ridicate.

Plasma este cea mai comună stare a materiei din univers, deoarece materia stelelor se află în această stare.

Pentru fiecare starea de agregare trăsături caracteristice în natura interacțiunii dintre particulele unei substanțe, care afectează proprietățile sale fizice și chimice.

Fiecare substanță poate fi în diferite stări de agregare. Când suficient temperaturi scăzute toate substanțele sunt în stare solidă. Dar pe măsură ce se încălzesc, devin lichide, apoi gazele. La încălzire suplimentară, ei ionizează (atomii își pierd o parte din electroni) și trec în stare plasmă.

Gaz

stare gazoasă(din olandeză. gaz, se întoarce la altă greacă. Χάος ) caracterizată prin legături foarte slabe între particulele sale constitutive.

Moleculele sau atomii care formează gazul se mișcă aleatoriu și, în același timp, se află la distanțe mari (în comparație cu dimensiunile lor) unul față de celălalt în majoritatea timpului. prin urmare forțele de interacțiune dintre particulele de gaz sunt neglijabile.

Caracteristica principală a gazului este că umple tot spațiul disponibil fără a forma o suprafață. Gazele se amestecă întotdeauna. Gazul este o substanță izotropă, adică proprietățile sale nu depind de direcție.

În absența gravitației presiune la fel în toate punctele din gaz. În domeniul forțelor gravitaționale, densitatea și presiunea nu sunt aceleași în fiecare punct, scăzând cu înălțimea. În consecință, în câmpul gravitațional, amestecul de gaze devine neomogen. gaze grele tind să se așeze mai jos și mai mult plămânii- pentru a merge sus.

Gazul are o compresibilitate ridicată- când presiunea crește, densitatea acesteia crește. Pe măsură ce temperatura crește, acestea se extind.

Când este comprimat, un gaz se poate transforma într-un lichid., dar condensul nu are loc la nicio temperatură, ci la o temperatură sub temperatura critică. Temperatura critică este o caracteristică a unui anumit gaz și depinde de forțele de interacțiune dintre moleculele acestuia. Deci, de exemplu, gaz heliu poate fi lichefiat numai la temperaturi mai mici 4,2K.

Sunt gaze care, la răcire, se transformă în solid ocolind faza lichidă. Transformarea unui lichid într-un gaz se numește evaporare, iar transformarea directă a unui solid în gaz se numește sublimare.

Solid

Stare solidăîn comparaţie cu alte stări de agregare caracterizat prin stabilitatea formei.

Distinge cristalinȘi solide amorfe.

Starea cristalină a materiei

Stabilitatea formei solidelor se datorează faptului că majoritatea solidelor au structură cristalină.

În acest caz, distanțele dintre particulele substanței sunt mici, iar forțele de interacțiune dintre ele sunt mari, ceea ce determină stabilitatea formei.

Este ușor de verificat structura cristalină a multor solide prin divizarea unei bucăți de materie și examinarea fracturii rezultate. De obicei, la o pauză (de exemplu, în zahăr, sulf, metale etc.), mici fețe de cristal situate în unghiuri diferite sunt clar vizibile, strălucind datorită reflectării diferite a luminii de către acestea.

În cazurile în care cristalele sunt foarte mici, structura cristalină a substanței poate fi stabilită folosind un microscop.

Forme de cristal

Fiecare substanță se formează cristale formă perfect definită.

Varietatea formelor cristaline poate fi rezumată în șapte grupuri:

1. Triclinica(paralelipiped),

2.Monoclinic(prismă cu un paralelogram la bază),

3. Rombic (cuboid),

4. tetragonală(paralepiped dreptunghiular cu un pătrat la bază),

5. Trigonală,

6. Hexagonal(prismă cu baza dreptei centrată
hexagon),

7. cub(cub).

Multe substanțe, în special fier, cupru, diamant, clorură de sodiu, cristalizează în sistem cubic. Cele mai simple forme ale acestui sistem sunt cub, octaedru, tetraedru.

Magneziul, zincul, gheața, cuarțul cristalizează în sistem hexagonal. Principalele forme ale acestui sistem sunt prisme hexagonale și bipiramidă.

Cristalele naturale, precum și cristalele obținute artificial, rareori corespund exact formelor teoretice. De obicei, atunci când substanța topită se solidifică, cristalele cresc împreună și, prin urmare, forma fiecăruia dintre ele nu este tocmai corectă.

Oricum, oricât de neuniform se dezvoltă cristalul, oricât de distorsionată ar fi forma lui, unghiurile la care converg fețele cristalului în aceeași substanță rămân constante.

Anizotropie

Caracteristicile corpurilor cristaline nu se limitează la forma cristalelor. Deși substanța dintr-un cristal este perfect omogenă, multe dintre ele proprietăți fizice- rezistența, conductibilitatea termică, relația cu lumina etc. - nu sunt întotdeauna aceleași în direcții diferite în interiorul cristalului. Această caracteristică importantă a substanțelor cristaline se numește anizotropie.

Structura internă a cristalelor. Grile de cristal.

Forma exterioară a unui cristal reflectă structura sa internă și se datorează aranjarii corecte a particulelor care alcătuiesc cristalul - molecule, atomi sau ioni.

Acest aranjament poate fi reprezentat ca rețea cristalină- un cadru spațial format din linii drepte care se intersectează. În punctele de intersecție a liniilor - noduri de zăbrele sunt centrele particulelor.

În funcție de natura particulelor situate la nodurile rețelei cristaline și de ce forțe de interacțiune între ele predomină într-un anumit cristal, se disting următoarele tipuri rețele cristaline:

1. moleculară,

2. atomic,

3. ionicȘi

4. metal.

Rețelele moleculare și atomice sunt inerente substanțelor cu legătură covalentă, ionic - la compuși ionici, metalic - la metale și aliajele acestora.

La nodurile rețelelor atomice se află atomi. Sunt conectați unul cu celălalt legătură covalentă.

Sunt relativ puține substanțe care au rețele atomice. Ei aparțin diamant, siliciu iar unii nu compusi organici.

Aceste substanțe se caracterizează prin duritate ridicată, sunt refractare și practic insolubile în orice solvenți. Aceste proprietăți se datorează durabilității lor. legătură covalentă.

Moleculele sunt situate la nodurile rețelelor moleculare. Sunt conectați unul cu celălalt forte intermoleculare.

Există o mulțime de substanțe cu o rețea moleculară. Ei aparțin nemetale, cu excepția carbonului și a siliciului, toate compusi organici cu legătură neionică şi mulți compuși anorganici.

Forțele interacțiunii intermoleculare sunt mult mai slabe decât forțele legăturilor covalente, prin urmare cristalele moleculare au duritate scăzută, fuzibile și volatile.

În nodurile rețelelor ionice se află ionii încărcați pozitiv și negativ, alternând. Ele sunt legate între ele prin forțe atracție electrostatică.

Compușii ionici care formează rețele ionice includ majoritatea sărurilor și un număr mic de oxizi.

Prin putere rețele ionice inferior atomic, dar depășește molecular.

Compușii ionici au puncte de topire relativ ridicate. Volatilitatea lor în majoritatea cazurilor nu este mare.

La nodurile rețelelor metalice se află atomi de metal, între care electroni comuni acestor atomi se mișcă liber.

Prezența electronilor liberi în rețelele cristaline ale metalelor poate explica multe dintre proprietățile acestora: plasticitate, maleabilitate, luciu metalic, conductivitate electrică și termică ridicată.

Există substanțe în ale căror cristale două tipuri de interacțiuni între particule joacă un rol semnificativ. Deci, în grafit, atomii de carbon sunt legați între ei în aceleași direcții. legătură covalentă, iar în altele metalic. Prin urmare, rețeaua de grafit poate fi considerată și ca nuclear, Si cum metal.

In multe compuși anorganici, de exemplu, în BeO, ZnS, CuCl, legătura dintre particulele situate la locurile rețelei este parțial ionic, și parțial covalent. Prin urmare, rețelele unor astfel de compuși pot fi considerate ca intermediare între ionicȘi atomic.

Stare amorfa a materiei

Proprietățile substanțelor amorfe

Printre corpurile solide sunt cele în care nu se găsesc semne de cristale în fractură. De exemplu, dacă spargeți o bucată de sticlă obișnuită, atunci spargerea acesteia va fi netedă și, spre deosebire de spargerile de cristale, este limitată nu de suprafețe plane, ci de suprafețe ovale.

O imagine similară se observă la despicarea bucăților de rășină, lipici și alte substanțe. Această stare a materiei se numește amorf.

Diferență între cristalinȘi amorf corpurile este deosebit de pronunțată în raportul lor cu încălzirea.

În timp ce cristalele fiecărei substanțe se topesc la o temperatură strict definită și la aceeași temperatură are loc o tranziție de la starea lichidă la starea solidă, corpurile amorfe nu au un punct de topire constant. Când este încălzit, corpul amorf se înmoaie treptat, începe să se răspândească și, în cele din urmă, devine complet lichid. Când se răcește, de asemenea se intareste treptat.

Din cauza lipsei unui punct de topire specific, corpurile amorfe au o abilitate diferită: multe dintre ele curg ca lichide, adică cu acțiune prelungită a forțelor relativ mici, își schimbă treptat forma. De exemplu, o bucată de rășină așezată pe o suprafață plană se întinde într-o cameră caldă timp de câteva săptămâni, luând forma unui disc.

Structura substanțelor amorfe

Diferență între cristalin şi amorf starea materiei este următoarea.

Dispunerea ordonată a particulelor într-un cristal, reflectată de celula unitară, se păstrează în zone mari de cristale, iar în cazul cristalelor bine formate - în totalitatea lor.

În corpurile amorfe, ordinea în aranjarea particulelor este observată numai în zone foarte mici. Mai mult, într-un număr de corpuri amorfe, chiar și această ordonare locală este doar aproximativă.

Această diferență poate fi rezumată pe scurt în felul următor:

• Structura cristalină este caracterizată de ordinea pe distanță lungă,
• structura corpurilor amorfe – aproape.

Exemple de substanțe amorfe.

Substanțele amorfe stabile includ sticlă(artificiale și vulcanice), naturale și artificiale rășini, cleiuri, parafină, ceară si etc.

Trecerea de la o stare amorfă la una cristalină.

Unele substanțe pot fi atât în ​​stare cristalină, cât și amorfă. Dioxid de siliciu SiO2 apare în natură sub formă de bine formate cristale de cuarț, precum și în stare amorfă ( mineral silex).

în care starea cristalină este întotdeauna mai stabilă. Prin urmare, o tranziție spontană de la o substanță cristalină la o substanță amorfă este imposibilă, iar transformarea inversă - o tranziție spontană de la o stare amorfă la una cristalină - este posibilă și uneori observată.

Un exemplu de astfel de transformare este devitrificare- cristalizarea spontană a sticlei la temperaturi ridicate, însoțită de distrugerea acesteia.

stare amorfă se obţin multe substanţe cu de mare viteză solidificarea (răcirea) topiturii lichide.

Pentru metale și aliaje stare amorfă se formează, de regulă, dacă topitura este răcită un timp de ordinul fracțiilor sau zecilor de milisecunde. Pentru ochelari, este suficientă o viteză de răcire mult mai mică.

Cuarţ (SiO2) are, de asemenea, o viteză scăzută de cristalizare. Prin urmare, produsele turnate din acesta sunt amorfe. Cuarțul natural, care a avut sute și mii de ani să se cristalizeze în timpul răcirii Scoarta terestra sau straturi adânci de vulcani, are o structură macrocristalină, spre deosebire de sticla vulcanică, care este înghețată la suprafață și deci amorfă.

Lichide

Lichidul este o stare intermediară între un solid și un gaz.

stare lichida este intermediar între gazos și cristalin. Conform unor proprietăți, lichidele sunt aproape de gazele, după alții - să corpuri solide.

Cu gazele, lichidele sunt aduse împreună, în primul rând, prin lor izotropieȘi fluiditate. Acesta din urmă determină capacitatea lichidului de a-și schimba cu ușurință forma.

in orice caz densitate mareȘi compresibilitate scăzută lichidele le apropie de corpuri solide.

Capacitatea lichidelor de a-și schimba cu ușurință forma indică absența forțelor dure de interacțiune intermoleculară în ele.

În același timp, compresibilitatea scăzută a lichidelor, care determină capacitatea de a menține un volum constant la o anumită temperatură, indică prezența, deși nu rigide, dar totuși semnificative forțe de interacțiune între particule.

Raportul dintre energia potențială și cea cinetică.

Fiecare stare de agregare este caracterizată de propriul raport între energiile potențiale și cinetice ale particulelor de materie.

În solide, energia potențială medie a particulelor este mai mare decât energia lor cinetică medie. Prin urmare, în solide, particulele ocupă anumite poziții unele față de altele și doar oscilează în raport cu aceste poziții.

Pentru gaze, raportul de energie este inversat, drept urmare moleculele de gaz se află mereu într-o stare de mișcare haotică și practic nu există forțe de coeziune între molecule, astfel încât gazul ocupă întotdeauna întregul volum care îi este furnizat.

În cazul lichidelor, energiile cinetice și potențiale ale particulelor sunt aproximativ aceleași, adică particulele sunt conectate între ele, dar nu rigid. Prin urmare, lichidele sunt fluide, dar au un volum constant la o anumită temperatură.

Structurile lichidelor și corpurilor amorfe sunt similare.

Ca urmare a aplicării metodelor la lichide analiză structurală a constatat că structura lichidele sunt ca corpurile amorfe. Majoritatea lichidelor au comandă pe distanță scurtă- numărul de vecini cei mai apropiați pentru fiecare moleculă și dispunerea lor reciprocă sunt aproximativ aceleași pe întregul volum al lichidului.

Gradul de ordonare a particulelor în diferite lichide este diferit. În plus, se schimbă cu temperatura.

La temperaturi scăzute, depășind ușor punctul de topire al unei substanțe date, gradul de ordine în aranjarea particulelor unui lichid dat este ridicat.

Pe măsură ce temperatura crește, aceasta scade și pe măsură ce lichidul se încălzește, proprietățile lichidului se apropie din ce în ce mai mult de proprietățile gazului. Când se atinge temperatura critică, distincția dintre lichid și gaz dispare.

Datorită asemănării structurii interne a lichidelor și a corpurilor amorfe, acestea din urmă sunt adesea considerate lichide cu o vâscozitate foarte mare, iar doar substanțele în stare cristalină sunt clasificate ca solide.

Asemuire corpuri amorfe lichide, cu toate acestea, trebuie amintit că în corpurile amorfe, spre deosebire de lichidele obișnuite, particulele au o ușoară mobilitate - la fel ca și în cristale.

Este important să cunoaștem și să înțelegem cum sunt efectuate tranzițiile între stările agregate ale substanțelor. Schema unor astfel de tranziții este prezentată în Figura 4.

5 - sublimare (sublimare) - trecere de la starea solidă la starea gazoasă, ocolind starea lichidă;

6 - desublimare - trecerea de la starea gazoasă la starea solidă, ocolind starea lichidă.

B. 2 Topirea gheții și înghețarea apei (cristalizarea)
Dacă puneți gheață într-un balon și începeți să o încălziți cu un arzător, veți observa că temperatura acestuia va începe să crească până când va ajunge la punctul de topire (0 o C). Apoi va începe procesul de topire, dar temperatura gheții nu va crește și numai după terminarea procesului de topire a întregii gheațe, temperatura apei formate va începe să crească.

Definiție. Topire- procesul de trecere de la starea solidă la starea lichidă. Acest proces are loc la o temperatură constantă.

Temperatura la care se topește o substanță se numește punct de topire și este o valoare măsurată pentru multe solide și, prin urmare, este o valoare tabelară. De exemplu, punctul de topire al gheții este 0 o C, iar punctul de topire al aurului este de 1100 o C.

Procesul invers de topire - procesul de cristalizare - este, de asemenea, considerat convenabil prin exemplul de înghețare a apei și transformarea ei în gheață. Dacă luați o eprubetă cu apă și începeți să o răciți, atunci la început va exista o scădere a temperaturii apei până când ajunge la 0 o C, apoi va îngheța la o temperatură constantă), iar după congelarea completă , răcirea în continuare a gheții formate.
Dacă procesele descrise sunt luate în considerare din punctul de vedere al energiei interne a corpului, atunci, în timpul topirii, toată energia primită de corp este cheltuită pentru distrugerea rețelei cristaline și slăbirea legăturilor intermoleculare, astfel, energia se cheltuiește nu pentru modificarea temperaturii, ci pentru modificarea structurii substanței și a interacțiunii particulelor sale. În procesul de cristalizare, schimbul de energie are loc în direcție inversă: corpul degajă căldură mediu inconjurator, Si a lui energie interna scade, ceea ce duce la o scădere a mobilității particulelor, la o creștere a interacțiunii dintre ele și la solidificarea corpului.

Diagrama de topire și cristalizare

Este util să poți reprezenta grafic procesele de topire și cristalizare a unei substanțe pe un grafic. De-a lungul axelor graficului sunt situate: axa absciselor - timpul, axa ordonatelor - temperatura substanței. Ca substanță studiată, vom lua gheață la o temperatură negativă, adică una care, la primirea căldurii, nu va începe imediat să se topească, ci va fi încălzită până la punctul de topire. Să descriem secțiunile din grafic, care reprezintă procese termice separate:
Starea inițială - a: încălzirea gheții la o temperatură de topire de 0 o C;
a - b: proces de topire la o temperatură constantă de 0 o C;
b - punct cu o anumită temperatură: încălzirea apei formate din gheață la o anumită temperatură;
Punct cu o anumită temperatură - c: apă de răcire până la punctul de îngheț 0 o C;
c - d: procesul de congelare a apei la o temperatură constantă de 0 o C;
d - starea finală: răcirea gheții până la o temperatură negativă.

Inapoi inainte

Atenţie! Previzualizarea slide-ului are doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte întreaga amploare a prezentării. Dacă sunteți interesat de această lucrare, vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Obiective: formarea conceptului de topire și cristalizare a corpurilor, temperatura de topire și cristalizare; dezvoltarea deprinderilor de aplicare a cunoștințelor dobândite la rezolvarea celor mai simple probleme, dezvoltarea orizontului elevilor, educarea interesului pentru materie, educarea unei personalități dezvoltate cuprinzător.

Echipament necesar: Postul profesorului, lecții de fizică ale lui Chiril și Metodiu pentru clasa a 8-a, bucăți de gheață, lumânare, chibrituri.

Explicatii: Răspunsurile elevilor sunt cu caractere cursive în text.

Planul lecției:

1. Organizarea timpului.
2. Învățarea de materiale noi.
3. Consolidare.
4. Teme pentru acasă.
5. Rezultatele lecției.

ÎN CURILE CURĂRILOR

1. Moment organizatoric

- Astăzi în lecție vom vorbi despre diferitele stări ale materiei, vom afla în ce condiții poate fi o substanță într-o stare sau alta și ce trebuie făcut pentru a transforma o substanță dintr-o stare în alta.

2. Învățarea de material nou

- Luați în considerare imaginile (diapozitivul 2). Ce crezi că au în comun?

– Cifrele arată apa în trei stări diferite: solidă, lichidă și gazoasă.

- Dreapta. Nu numai apa, ci și orice altă substanță are trei stări. Cum se numesc aceste stări?

–

Se poate schimba materia de la o stare la alta? De exemplu, poți transforma gheața în apă?

– Da.

- Cum să o facă?

– Trebuie să-l încălzești.

— Aproape ai dreptate. Ar fi mai corect să spunem că împărtășim o anumită cantitate de căldură gheții. Atunci care este cantitatea de căldură?

– Cantitatea de căldură este energia pe care corpul o primește sau o eliberează în procesul de transfer de căldură.

Ce este energia internă?

– Energia internă este energia mișcării și interacțiunii particulelor care alcătuiesc corpul.

- Hai să facem un experiment. Să lăsăm o bucată de gheață pe o farfurie și să vedem ce se va întâmpla cu ea, iar celei de-a doua vom transfera o anumită cantitate de căldură de la lumânare. Ce bucată de gheață se transformă mai repede în apă și de ce?

– În al doilea caz, procesul de tranziție a gheții în apă este mai rapid, deoarece a doua bucată de gheață primește mai multă căldură de la lumânare decât prima bucată din mediu.

- Dreapta. Aceasta înseamnă că bucata de gheață căreia i se dă mai multă energie se transformă mai repede în apă.

- Găsiți în manual (pag. 31), cum se numește procesul de trecere a unei substanțe din stare solidă în stare lichidă?

Proces trecerea unei substanțe din stare solidă în stare lichidă se numește topire (diapozitivul 3)

Acesta este subiectul lecției noastre. Să scriem într-un caiet - Corpurile care se topesc.

– Luați în considerare procesul de topire cu ajutorul unui fragment (lecții de fizică ale lui Chiril și Metodiu pentru clasa a VIII-a). Sarcina dvs. este să acordați atenție dacă temperatura se schimbă în timpul acestui proces.

– Temperatura în timpul procesului de topire nu se modifică.

- Dreapta. Acum găsiți în manual (pag. 32), cum se numește procesul de trecere a unei substanțe de la starea lichidă la starea solidă?

Trecerea unei substanțe de la starea lichidă la starea solidă se numește solidificare sau cristalizare. (diapozitivul 4)

- Să luăm în considerare acest proces cu ajutorul unui fragment (lecții de fizică electronică ale lui Chiril și Metodiu pentru clasa a VIII-a). Temperatura sa schimbat pe parcursul întregului proces de întărire?

– Temperatura în timpul procesului de întărire nu s-a schimbat.

- Amintiți-vă că în procesul de topire și solidificare temperatura substanței nu se modifică. De ce se întâmplă acest lucru, ne vom uita la următoarea lecție.

- Pentru ca procesul de topire sa inceapa, corpul trebuie sa aiba o anumita temperatura. Ceea ce este numit?

Temperatura la care se topește o substanță se numește punctul ei de topire.

- Dreapta! Aceasta înseamnă că punctul de topire este temperatura peste care o substanță nu poate exista în stare solidă. Găsiți punctul de topire al gheții în tabelul punctelor de topire.

– Este egal cu 0 O CU.

La ce temperatură se solidifică apa?

– Apa se intareste si la 0 O CU.

- Dreapta. Aceasta înseamnă că substanțele se solidifică la aceeași temperatură la care se topesc.
Folosind graficul (diapozitivul 5), vom lua în considerare procesul de tranziție a gheții de la o stare solidă la o stare lichidă (Peryshkin A.V., p. 33).
Observarea procesului a început din momentul în care temperatura gheții era de -20 o C. Odată cu încălzirea ulterioară, temperatura gheții a crescut până a ajuns la 0 o C. În acest moment, gheața a început să se topească, iar temperatura a încetat să crească. Pe parcursul întregului timp de topire, temperatura gheții nu s-a schimbat, deși i s-a continuat să i se transmită energie.
Când s-a atins 20 o C, substanța nu a mai fost transmisă de energie: apa a început să se răcească, iar la 0 o C a început procesul de cristalizare a apei. Pe parcursul întregului timp de solidificare, temperatura substanței din nou nu s-a schimbat. De asemenea, se poate observa din grafic că temperatura de topire este egală cu temperatura de cristalizare.

3. Fixare

1. Graficul (diapozitivul 6) arată cum se modifică temperatura în timp atunci când încălzirea și răcirea conduce. Care este starea fiecărei secțiuni a graficului?

AB, BC - stare solidă, CD - topire,
DE, EF - stare lichidă, FG - cristalizare, GH - stare solidă.

2. În experiment, aluminiu, fier, cupru, zinc, oțel, argint și aur au fost încălzite separat la 1000 o C (diapozitivul 7, 8). În ce stare - lichidă sau solidă - erau aceste metale la temperatura specificată?

3. Figurile (diapozitivul 2) arată apa în trei stări diferite: solidă, lichidă și gazoasă.

Cum se numesc aceste stări?

– Ele se numesc stări agregate.

Se poate schimba materia de la o stare la alta?
Da. Prin transferul de energie către moleculele unui solid, este posibil să se transfere o substanță dintr-o stare solidă într-o stare lichidă și de la o stare lichidă la o stare gazoasă. Luând energie din moleculele de gaz, puteți obține un lichid și din acesta - un corp solid.

4. - Începem să încălzim gheața luată la o temperatură de -10 o C. Ce se întâmplă cu temperatura?

– Temperatura gheții va crește.

– Temperatura gheții a ajuns la 0 o C. Gheața începe să se topească. Ce se întâmplă cu temperatura lui?

– Temperatura încetează să se schimbe până la sfârșitul întregului proces de topire.

Gheața s-a transformat complet în apă. Procesul de încălzire continuă. Se schimbă temperatura? Cum?

– Temperatura apei crește deja din nou?

5. Se modifică temperatura unei substanțe în timpul cristalizării?

1. Stare solidă
2. stare lichida
3. stare gazoasă
4. Schimbarea stării materiei

Chimia este studiul materiei. Ce este o „substanță”? Materia este orice are masă și volum. O substanță poate fi în una dintre cele trei stări agregate: solid, lichid, gazos.

1. Stare solidă

Particulele (moleculele) dintr-un corp solid sunt combinate într-o structură repetată rigidă - rețea cristalină. Particulele din rețeaua cristalină produc mici vibrații în jurul centrelor de echilibru. Solidul are formăȘi volum.

2. Stare lichidă

Spre deosebire de solide, un lichid nu are o formă definită, ci are un volum. Acest lucru se explică prin faptul că în lichide particulele se află la o distanță mai mare unele de altele decât în ​​solide și se mișcă mai activ.

Deoarece particulele din lichide sunt mai puțin dense decât cele solide, nu pot forma o rețea cristalină, prin urmare lichidele nu au o formă definită.

3. Stare gazoasă

Într-un gaz, particulele sunt încă la distanțe mai mari decât în ​​lichide. În plus, particulele sunt în mod constant în mișcare haotică (aleatorie). Prin urmare, gazele tind să umple uniform volumul care le este furnizat (de unde și faptul că gazele nu au o formă definită).

4. Schimbarea stării materiei

Să luăm un exemplu banal și să urmărim procesul de schimbare a stării apei.

În stare solidă, apa este gheață. Temperatura gheții este mai mică de 0 ° C. Când este încălzită, gheața începe să se topească și să se transforme în apă. Acest lucru se datorează faptului că particulele de gheață din rețeaua cristalină încep să se miște atunci când sunt încălzite, drept urmare rețeaua este distrusă. Temperatura la care se topește o substanță se numește "punct de topire" substante. Punctul de topire al apei este de 0°C.

Trebuie remarcat faptul că până când gheața este complet topită, temperatura gheții va fi de 0 o C.

După ce gheața s-a transformat complet în apă, vom continua încălzirea. Temperatura apei va crește, iar mișcarea particulelor sub influența căldurii va fi din ce în ce mai accelerată. Acest lucru se întâmplă până când apa atinge următorul punct de schimbare a stării - fierbere.

Acest moment vine când legăturile particulelor de apă sunt complet rupte și mișcarea lor devine liberă: apa se transformă în abur.

Se numește temperatura la care fierbe un lichid "Punct de fierbere".

Rețineți că punctul de fierbere depinde de presiune. La presiune normală (760 mm Hg), punctul de fierbere al apei este de 100 o C.

Prin analogie cu topirea: până când apa se transformă complet în abur, temperatura va fi constantă.

Rezuma. Ca urmare a încălzirii, am obținut diferite stări de fază ale apei:

Gheață → apă → abur sau H 2 0 (t) → H 2 0 (g) → H 2 0 (g)

Ce se întâmplă dacă începem să răcim vaporii de apă? Nu trebuie să fii „șapte intervale în frunte” pentru a ghici - procesul invers al schimbărilor de fază în apă va continua:

Abur → apă → gheață

Există unele substanțe care trec direct de la starea solidă la starea gazoasă, ocolind faza lichidă. Un astfel de proces se numește sublimare sau sublimare. Deci, de exemplu, se comportă „gheață carbonică” (dioxid de azot CO 2). Când este încălzit, nu vei vedea nicio picătură de apă - „gheața uscată” va părea să se evapore în fața ochilor tăi.

Procesul care este inversul sublimării (trecerea unei substanțe de la starea gazoasă la starea solidă) se numește desublimare.

Transformări agregate ale materiei.

Trei stări ale materiei.

transformări agregate.

procesul de topire si solidificare.

• Trecerea de la starea solidă la starea lichidă se numește topire. Se numește reversul întărire. Dacă se obține un solid cristalin în timpul solidificării unui lichid, atunci se numește o astfel de solidificare cristalizare.

Temperatura de topire si cristalizare.

• punct de topire O substanță dată se numește temperatură la care starea solidă și lichidă ale acestei substanțe coexistă simultan. Temperatura de topire nu depinde de viteza de încălzire. Până la sfârșitul topirii, temperatura corpului și topitura rămâne aceeași.

• Se numește temperatura la care o substanță trece de la starea lichidă la starea solidă temperatura de cristalizare.

GRAFUL TEMPERATURII AL MODIFICĂRII STATĂRILOR AGREGATE ALE APEI.

Calculul cantității de căldură în timpul topirii (cristalizarea)

Explicația procesului de topire.

• Starea lichidă a materiei, în comparație cu starea solidă cristalină, se caracterizează prin:

• viteza mare de mișcare a moleculelor;

• distanță mai mare între molecule;

• absenţa unui aranjament strict al moleculelor.

• Prin urmare, pentru transformarea unui corp solid într-un lichid, moleculelor sale trebuie să se acorde energie suplimentară.

• Starea lichidă corespunde unei mari energii interne.

Vaporizare Tranziția unei substanțe de la starea lichidă la starea gazoasă

• Evaporare - vaporizare care are loc de la suprafata

• lichide la orice temperatură

conditii de vaporizare.

• suprafața liberă este primul factor care afectează viteza de vaporizare.

Fierbere.

• Vaporizarea care are loc în întregul volum al lichidului datorită apariției și ascensiunii la suprafață a numeroase bule de vapori saturati se numește fierbere.

Se face fierbere cu preluarea căldură. Majoritatea căldura de intrare este cheltuită ruperea legăturilorîntre particulele de materie, restul - pentru munca efectuată în timpul expansiunii aburului. Ca rezultat, energia de interacțiune între particulele de vapori devine mai mare decât între particulele lichide, astfel încât energia internă a vaporilor este mai mare decât energia internă a lichidului la aceeași temperatură.

Căldura specifică de vaporizare.

• Cantitatea de căldură necesară pentru a transfera lichidul în vapori în timpul procesului de fierbere poate fi calculată prin formula:

• unde m este masa lichidului (kg), L este căldura specifică de vaporizare.

• Căldura specifică de vaporizare arată câtă căldură este necesară pentru a transforma 1 kg dintr-o substanță dată în abur la punctul de fierbere. Unitate căldură specifică de vaporizare în sistemul SI: [ L ] = 1 J/kg

Temperatura de fierbere.

În timpul fierberii temperatura lichide nu se schimba.. Temperatura de fierbere depinde din presiunea exercitată asupra lichidului. Fiecare substanță la aceeași presiune are Ale mele temperatura de fierbere. Cu o creștere presiune atmosferică fierberea începe la o temperatură mai mare, cu o scădere a presiunii - invers .. De exemplu, apa fierbe la 100 ° C numai la presiunea atmosferică normală.