Заттын фазалары жөнүндө макала (микроскопиялык касиеттерге негизделген)
Күнүмдүк жашоодо биз көп учурда заттын үч башка фазасына туш болобуз. Катуу заттар (мисалы, таштар, темир ж.б.), суюктуктар (суу, бензин ж.б.) жана газ түрүндөгү заттар (аба ж.б.) бар. Бул заттардын үч фазасын формасын жана өлчөмүн сактоо жөндөмүнө жараша айырмалоого болот.
Катуу заттар, адатта, туруктуу формасын жана көлөмүн сактайт. Суюктук бекитилген формасын сактабайт, бирок толтурулган идишке карай өз жолун тууралайт. Мисалы, эгерде биз стаканга суу салсак, формасы стакан сыяктуу өзгөрөт. Эгерде суу ваннага салынса, формасы ванна сыяктуу өзгөрөт. Суюктуктун көлөмү, адатта, ар дайым туруктуу болот. Эгерде бир стакан суу ваннага салынса, стакандагы суунун көлөмү калат. Суунун формасы өзгөрүшү мүмкүн, бирок өлчөмү эч качан өзгөрбөйт. Катуу заттардын жана суюктуктардын саны жетиштүү күч берилсе өзгөрүшү мүмкүн экенин эске алыңыз.
Ал эми газ жөнүндө эмне айтууга болот? Газдын туруктуу формасы жана көлөмү жок. Газдын формасы жана өлчөмү ар дайым ал ээлеген идиштин формасына жана өлчөмүнө жараша туураланат. Мисалы, эгерде биз унаанын дөңгөлөгүнө газ куйсак, газдын өзгөрүшү унаанын дөңгөлөгү сыяктуу болот. Көлөмү да ошондой. Корпуста болгондо, газ дөңгөлөктүн бүт мейкиндигин толтуруу үчүн жайылат. Бул учурда, газдын саны дөңгөлөктүн көлөмү сыяктуу өзгөрөт. Эгерде биз шарды үйлөсөк (шарга аба куйсак), абанын формасы жана көлөмү шардын формасы жана көлөмү сыяктуу эле өзгөрөт.
Азырынча биз заттын үч формасын алардын макроскопиялык касиеттерине гана карап айырмаладык (макроскопиялык касиеттер = заттын формасы жана өлчөмү). Албетте, бул биздин күн сайын жүргүзгөн өлчөөлөрүбүздүн жана байкоолорубуздун жыйынтыктарына негизделген. Заттын үч формасынын ортосундагы айырманы алардын микроскопиялык касиеттерине карап көрөбүз. Ар бир зат атомдордон же молекулалардан турат. Тоо тектери туруктуу деп айтканда, таш катуу болуп калышы үчүн пайдубалдын ичиндеги атомдор же молекулалар менен эмне болорун эч качан билбейбиз. Ошо сыяктуу эле, суу же суу менен да. Суунун фазасы суюк болуп, атмосфера көрүнбөй тургандай кылып көлмөлөрдү түзгөн атомдордо же молекулаларда эмне туура эмес?
Микроскопиялык касиеттерге негизделген заттардын формалары
Катуу, суюк жана газ түрүндөгү заттардын микроскопиялык өзгөчөлүктөрүнө негизделген айырмачылыктарын талкуулоодон мурун, бир нерсени карап көрөлү. Мисалы, таштар. Эгерде кумду кунт коюп карасак, таштын ар бир бөлүгү бири-бирине жабышып калганын көрөбүз. Аны тээп, ыргытса да, формасы жана өлчөмү эч качан өзгөрбөйт. Адатта, тектин бардык элементтери ар дайым бир бүтүндүктө болот. Эмне үчүн? Бир азга ойлонуп көрөлү.
Таштын ичинде атомдор же молекулалар бар. Эми ташты элестетиңиз. Кумду майда бөлүктөрдөн турганын элестетип көрүңүз. Дагы көбүрөөк маалымат алуу үчүн, таштын бөлүктөрү барган сайын кичирейип баратат. Атомдорду минималдуу шар сыяктуу элестетиңиз. Анын ордуна, молекулалар бири-бирине жабышып калган бир нече шарлардан турат.
Таштарда өтө көп молекулалар же атомдор бар, алар минималдуу. Таштагы атомдорду элестете аласызбы?
Бир атомдун диаметри болжол менен 10-10 м . Эгер сиз атомду шар сыяктуу элестетсеңиз, анда шардын диаметри 10-10 метр . Минималдуу жана көз менен көрүүгө мүмкүн эмес... Бир гана элестетүүгө болот. Молекулалар - бири-бирине жабышкан атомдор, ошондуктан молекуланын өлчөмү атомго караганда маанилүүрөөк. Бирок көз менен көрүүгө да мүмкүн эмес.
Эгерде атомдор же молекулалар бир бүтүндүктө болбосо, албетте, таштын ар бир бөлүгү бири-бирине жабышып калбайт. Ар бир таштын бөлүгү бири-бирине жабышып калат, ошентип таштын формасы катуу болуп калат. Эмне үчүн атомдор же молекулалар бөлүнбөйт?
Чынында эле, атомдор же молекулалар бири-бирине тартылып жатышат. Эгерде атомдор же молекулалар бири-бирине тартылбаса, албетте, алар бардык жакка учуп кетишет. Ар бир атом же молекула досу менен коштошот. Ошентип, таштын бөлүктөрү бардык жакка чачырап кетет. Таштын бөлүктөрү да чачырап кетет жана биз аларды акыры көрө албайбыз. Таш бөлүктөрү да атомдордон же молекулалардан турат. Атомдордун өлчөмү кичинекей, андыктан алар өзүнчө болсо, албетте, биз аларды көрө алмак эмеспиз... Бирок чындыгында андай эмес.
Таш катуу көрүнөт, таштын ар бир бөлүгү бири-бирине жабышып турат. Ошентип, катуу нерселерди түзгөн атомдор же молекулалар бири-бирине тартылышы керек деген тыянак чыгарсак болот.
Атомдордун же молекулалардын ортосундагы тартылуу күчү электромагниттик күч болуп саналат. Тартуучу күчтөрдүн болушу атомдорду же молекулаларды бири-бирине жакындатат. Кагылышкыңыз келгенде, атомдун же молекуланын эң сырткы бөлүгүндөгү электрондор бири-бирин түртөт (электрдик түртүү). Аралык атомдорду жана молекулаларды артка жылдырат. Атомдор же молекулалар артка жылса да, тартылуу күчү болгондуктан, алар кайрадан бири-бирине жакындашат. Атомдор же молекулалар минималдуу аралыкты сактоо менен алдыга жана артка жылышат (дирилдеп).
Катуу заттардын, суюктуктардын жана газдардын ортосундагы айырмачылык, чыныгы микроскопиялык касиеттерге негизделген, үч заттын атомдорунун же молекулаларынын ортосундагы тартылуу күчүнүн күчтүү жана алсыздыгында жатат.
катуу
Катуу заттарда атомдордун же молекулалардын ортосундагы тартылуу күчтөрү ушунчалык катуу болгондуктан, катуу заттарды түзгөн атомдор же молекулалар ар дайым туруктуу абалда болушат. Катуу заттардагы атомдор же молекулалар алдыга жана артка кыймылдашат (дирилдеп), бирок алар дагы эле ошол эле жерде дирилдеп турушат.
Бул катуу заттардын атомдорунун же молекулаларынын ортосундагы тартылуу күчү катуу заттардын формасынын жана көлөмүнүн ар дайым туруктуу болушунун себеби болуп саналат. Ыргытылса же урулса да, таштын же темирдин формасын өзгөртүү кыйын, анткени атомдордун же молекулалардын ортосундагы тартылуу күчү күчтүү. Таштарды же металлды чака же ваннага салсаңыз, таштын же металлдын көлөмү эч качан өзгөрбөйт. Ошентип, бул катуу заттарды түзгөн атомдордун же молекулалардын ортосундагы күчтүү тартылуу алардын бир бүтүндүктө калышына жана формасынын катуу көрүнүшүнө алып келет.
Катуу заттарды түзгөн атомдордун же молекулалардын абалы сүрөттөгүдөй (кристаллдык торчо деп да аталат). Бул сүрөттө чоңойтулган. Атомдор же молекулалар абдан кичинекей.
суюктук
Суюктуктарда атомдордун же молекулалардын ортосундагы тартылуу күчү анчалык күчтүү эмес, ошондуктан алар бири-биринин үстүнөн өтүп, алдыга жана артка толугу менен эркин кыймылдай алышат. Суюктукту түзгөн атомдор же молекулалар чындыгында эркин кыймылдай алышат, бирок алар достору менен коштошо алышпайт. Тартуунун чоңдугу алардын чачыранды болуп кетишине жол бербейт.
Себеби, суюктуктун формасы өзгөрүшү мүмкүн, бирок көлөмү ар дайым туруктуу. Стаканга суу куйганда, атомдордун же молекулалардын ортосундагы тартылуу күчү жетиштүү күчтүү болбойт, ошондуктан суунун формасы айнектин формасындай өзгөрөт. Ваннага суу салганда, атомдордун же молекулалардын ортосундагы анчалык тартылуу күчү сууну өзүнүн формасын ваннанын формасына ылайыкташтырууга мажбурлайт. Суюктуктун көлөмү ар дайым туруктуу, анткени атомдордун же молекулалардын ортосундагы тартылуу күчү аларды чогуу кармап тура алат. Сууну түзгөн атомдор же молекулалар чачыранды эмес, ошондуктан көлөм ар дайым туруктуу болот.
Сүрөттөгүдөй суюктукту түзгөн атомдун же молекуланын абалы (жебе кыймыл багытын көрсөтөт).
газ
Газ түрүндөгү заттарда атомдордун же молекулалардын ортосундагы тартылуу күчү алсыз. Алар эркин кыймылдашат, анткени алардын ортосунда байланыш жок. Назик тартылуу күчү газ затын түзгөн атомдорду же молекулаларды бардык жерге чачыратат. Газ затын түзгөн атомдор катуу же суюк заттарды түзгөн атомдорго караганда эркинирээк.
Газды пайда кылган атомдордун же молекулалардын абалы сүрөттө көрсөтүлгөндөй.
Газ затынын формасынын жана көлөмүнүн өзгөрүшүнүн жана көздүн абаны көрө албастыгынын себеби - бул морт тартылуу күчү. Атомдордун же молекулалардын өлчөмү ушунчалык кичинекей болгондуктан, эгер алар бардык жерге чачырап кетсе, анда биз аларды көрө албайбыз. Кумдун же канттын өлчөмү атомдордон же молекулалардан алда канча чоң, ошондуктан чачырап кетсе да, кумдун бүртүкчөлөрүн көз менен көрүүгө болот, бирок бул бир аз татаал.
Катуу же суюк заттарды атомдор же молекулалар чачырап кетпегендиктен көрүүгө болот. Катуу жана газ түрүндөгү заттардагы тартылуу күчү алардын чогуу болушун камсыздай алат. Газ түрүндөгү затка тартылуу күчү алсыз болгондуктан, ал атомдорду же молекулаларды чогуу кармап тура албайт. Бул кичинекей тартылуу күчү газ жана суюк заттардын агып кетишинин себеби да болуп саналат.
