Мақола дар бораи фазаҳои модда (бар асоси хосиятҳои микроскопӣ)
Дар ҳаёти ҳаррӯза мо аксар вақт бо се марҳилаи гуногуни модда дучор мешавем. Моддаҳои сахт (масалан, сангҳо, оҳан ва ғайра), моеъҳо (об, бензин ва ғайра) ва моддаҳои газӣ (ҳаво ва ғайра) мавҷуданд. Се марҳилаи ин моддаҳоро аз рӯи қобилияти нигоҳ доштани шакл ва андозаи худ фарқ кардан мумкин аст.
Ҷисмҳои сахт одатан шакл ва ҳаҷми муайянро нигоҳ медоранд. Моеъ шакли пайвастшударо нигоҳ намедорад, балки роҳи худро ба зарфе, ки пур аст, танзим мекунад. Масалан, агар мо обро ба стакан андозем, шакл мисли стакан тағйир меёбад. Агар обро ба ванна андозем, шакл мисли ванна тағйир меёбад. Ҳаҷми моеъ одатан ҳамеша тағйирнопазир аст. Агар як стакан обро ба ванна андозем, миқдори об дар стакан боқӣ мемонад. Шакли об метавонад тағйир ёбад, аммо андоза ҳеҷ гоҳ тағйир намеёбад. Дар хотир доред, ки шумораи ҷисмҳои сахт ва моеъ метавонанд тағйир ёбанд, агар қувваи кофӣ дода шавад.
Дар бораи газ чӣ гуфтан мумкин аст? Газ шакл ва ҳаҷми муайян надорад. Шакл ва андозаи газ ҳамеша ба шакл ва андозаи зарфе, ки онро ишғол мекунад, танзим карда мешавад. Масалан, агар мо газро ба чархи мошин андозем, тарзи тағйирёбии газ ба чархи мошин монанд аст. Ҳамчунин, бо ҳаҷм. Вақте ки дар корпус аст, газ паҳн мешавад, то тамоми фазои чархро пур кунад. Дар ин ҳолат, шумораи газ мисли ҳаҷми чарх тағйир меёбад. Агар мо пуфакро дам кунем (мо ба пуфак ҳаво андозем), шакл ва ҳаҷми ҳаво тағйир меёбад, ба монанди шакл ва ҳаҷми пуфак.
То ҳол, мо танҳо се шакли материяро дар асоси хосиятҳои макроскопии онҳо фарқ кардем (хосиятҳои макроскопӣ = шакл ва андозаи модда). Албатта, ин ба натиҷаҳои андозагирӣ ва мушоҳидаҳои ҳаррӯзаи мо асос ёфтааст. Мо фарқи байни се шакли материяро дар асоси хосиятҳои микроскопии онҳо хоҳем дид. Ҳар як модда аз атомҳо ё молекулаҳо иборат аст. Вақте ки мо мегӯем, ки санг устувор аст, мо ҳеҷ гоҳ намедонем, ки бо атомҳо ё молекулаҳое, ки дар дохили таҳкурсӣ ҳастанд, чӣ мешавад, то санг сахт шавад. Ҳамчунин бо об ё об. Бо атомҳо ё молекулаҳое, ки ҳавзҳоро ташкил медиҳанд, то фазаи об моеъ бошад ва атмосфера намоён набошад, чӣ мушкиле вуҷуд дорад?
Шаклҳои моддаҳо дар асоси хосиятҳои микроскопӣ
Пеш аз он ки дар бораи фарқиятҳои байни моддаҳои сахт, моеъ ва газшакл дар асоси хусусиятҳои микроскопии онҳо сӯҳбат кунем, биёед як ашёро дида бароем. Масалан, сангҳо. Агар мо ба рег бодиққат назар кунем, мебинем, ки ҳар як қисми санг ба ҳам часпидааст. Ҳарчанд онро лагад зананд ва партоянд, шакл ва андозаи он ҳеҷ гоҳ тағйир намеёбад. Одатан, ҳамаи унсурҳои санг ҳамеша дар як воҳид ҷойгиранд. Чаро? Биёед як лаҳза фикр кунем.
Дар дохили санг атомҳо ё молекулаҳо мавҷуданд. Акнун сангеро тасаввур кунед. Кӯшиш кунед, ки тасаввур кунед, ки рег аз пораҳои хурд иборат аст. Барои маълумоти бештар, пораҳои санг хурдтар ва хурдтар мешаванд. Атомҳоро ба мисли як тӯби минималӣ тасаввур кунед. Ба ҷои ин, молекулаҳо аз якчанд тӯбҳои ба ҳам часпида иборатанд.
Дар санг молекулаҳо ё атомҳои хеле зиёд мавҷуданд, ки хеле каманд. Оё шумо метавонед атомҳоро дар санг тасаввур кунед?
Диаметри як атом тақрибан 10-10 м аст . Агар шумо атомро ба мисли тӯб тасаввур кунед, пас диаметри тӯб 10-10 метр аст . Минимум аст ва бо чашм дида намешавад... Танҳо тасаввуршаванда. Молекулаҳо атомҳое мебошанд, ки ба ҳам часпидаанд, аз ин рӯ андозаи молекула нисбат ба атом муҳимтар аст. Аммо бо чашм дидан низ ғайриимкон аст.
Агар атомҳо ё молекулаҳо дар як воҳид набошанд, албатта, ҳар як қисми санг ба ҳам намечаспад. Ҳар як пораи санг ба ҳам мечаспад, то шакли санг сахт шавад. Чаро атомҳо ё молекулаҳо аз ҳам ҷудо намешаванд?
Дар ҳақиқат, атомҳо ё молекулаҳо якдигарро ҷалб мекунанд. Агар атомҳо ё молекулаҳо ба ҳам накашанд, албатта, онҳо ба ҳар ҷо парвоз кардаанд. Ҳар як атом ё молекула бо дӯсташ хайрухуш мекунад. Ҳамин тариқ, пораҳои санг ба ҳар ҷо пароканда мешаванд. Қисмҳои санг низ пароканда мешаванд ва мо ниҳоят онҳоро дида наметавонем. Пораҳои санг низ аз атомҳо ё молекулаҳо иборатанд. Андозаи атомҳо ночиз аст, аз ин рӯ, агар онҳо алоҳида мебуданд, албатта, мо онҳоро дида наметавонистем... Аммо воқеият чунин нест.
Санг сахт ба назар мерасад, ҳар як қисми он ба ҳам мечаспад. Ҳамин тариқ, мо метавонем хулоса барорем, ки атомҳо ё молекулаҳое, ки ашёи сахтро ташкил медиҳанд, бояд якдигарро ҷалб кунанд.
Қувваи ҷозиба байни атомҳо ё молекулаҳо қувваи электромагнитӣ аст. Мавҷудияти қувваҳои ҷозиба атомҳо ё молекулаҳоро ба ҳам наздик мекунад. Вақте ки шумо мехоҳед бархӯред, электронҳо дар қисми берунии атом ё молекула якдигарро тела медиҳанд (табдили барқӣ). Масофа боиси ҳаракати атомҳо ва молекулаҳо ба қафо мегардад. Ҳарчанд атомҳо ё молекулаҳо ба қафо ҳаракат мекунанд, аммо азбаски ҷозиба вуҷуд дорад, онҳо боз ба якдигар наздик мешаванд. Атомҳо ё молекулаҳо бо нигоҳ доштани масофаи ҳадди ақал ба пеш ва пас ҳаракат мекунанд (ларзиш мекунанд).
Фарқи байни ҷисмҳои сахт, моеъ ва газҳо, ки бар асоси хосиятҳои воқеии микроскопӣ муайян карда мешаванд, дар қувват ва заъфи ҷозиба байни атомҳо ё молекулаҳои се модда аст.
сахти
Дар ҷисмҳои сахт, қувваҳои ҷозиба байни атомҳо ё молекулаҳо он қадар баланданд, ки атомҳо ё молекулаҳое, ки ҷисмҳои сахтро ташкил медиҳанд, ҳамеша дар мавқеи муайян қарор доранд. Атомҳо ё молекулаҳо дар ҷисмҳои сахт ба пешу пас ҳаракат мекунанд (ларзиш мекунанд), аммо онҳо ҳанӯз ҳам дар ҳамон ҷо ларзиш мекунанд.
Қувваи кашиш байни атомҳо ё молекулаҳои ин ҷисмҳои сахт сабаби он аст, ки шакл ва ҳаҷми ҷисмҳои сахт ҳамеша собит боқӣ мемонанд. Ҳатто агар партофта ё бо зарба зада шаванд ҳам, тағйир додани шакли санг ё оҳан душвор аст, зеро қувваи кашиш байни атомҳо ё молекулаҳо қавӣ аст. Вақте ки шумо сангҳо ё металлро ба сатил ё ванна меандозед, ҳаҷми санг ё металл ҳеҷ гоҳ тағйир намеёбад. Пас, кашиши қавии байни атомҳо ё молекулаҳое, ки ин ҷисмҳои сахтро ташкил медиҳанд, онҳоро дар як воҳид мемонанд ва шакли онҳо сахт ба назар мерасад.
Мавқеи атомҳо ё молекулаҳое, ки ҷисмҳои сахтро ташкил медиҳанд, ба тасвир монанд аст (инчунин бо номи панҷараи кристаллӣ маълум аст). Ин тасвир калон карда шудааст. Атомҳо ё молекулаҳо хеле хурданд.
Ликит
Дар моеъҳо, қувваи ҷозиба байни атомҳо ё молекулаҳо камтар қавӣ аст, аз ин рӯ онҳо комилан озодона ҳаракат карда, якдигарро мепӯшонанд. Атомҳо ё молекулаҳое, ки моеъро ба вуҷуд меоранд, воқеан метавонанд озодона ҳаракат кунанд, аммо онҳо наметавонанд бо дӯстони худ хайрухуш кунанд. Бузургии ҷозиба метавонад онҳоро аз пароканда шудан боздорад.
Сабаб дар он аст, ки шакли моеъ метавонад тағйир ёбад, аммо ҳаҷм ҳамеша собит аст. Вақте ки мо обро дар як шиша мегузорем, қувваи ҷозиба байни атомҳо ё молекулаҳо он қадар қавӣ нест, ки шакли об мисли шакли шиша тағйир ёбад. Вақте ки мо обро дар ванна мегузорем, қувваи камтар ҷозиба байни атомҳо ё молекулаҳо обро водор мекунад, ки шакли худро ба шакли ванна мутобиқ кунад. Ҳаҷми моеъ ҳамеша собит аст, зеро қувваи ҷозиба байни атомҳо ё молекулаҳо метавонад онҳоро якҷоя нигоҳ дорад. Атомҳо ё молекулаҳое, ки обро ба вуҷуд меоранд, пароканда нестанд, аз ин рӯ ҳаҷм ҳамеша собит аст.
Мавқеи атом ё молекулае, ки моеъро ташкил медиҳад, чунон ки дар расм нишон дода шудааст (тир самти ҳаракатро нишон медиҳад).
Газ
Дар моддаҳои газӣ, ҷазби байни атомҳо ё молекулаҳо заиф аст. Онҳо озодона ҳаракат мекунанд, зеро байни онҳо пайванде вуҷуд надорад. Ҷазби нозук боиси пароканда шудани атомҳо ё молекулаҳое мегардад, ки моддаи газиро ташкил медиҳанд. Атомҳое, ки моддаи газиро ташкил медиҳанд, нисбат ба атомҳое, ки моддаҳои сахт ё моеъро ташкил медиҳанд, озодтаранд.
Мавқеи атомҳо ё молекулаҳое, ки газро ташкил медиҳанд, чунон ки дар расм нишон дода шудааст.
Ҷазби нозук сабаби тағйир ёфтани шакл ва ҳаҷми моддаи газӣ ва сабаби он аст, ки чашм ҳаворо дида наметавонад. Андозаи атомҳо ё молекулаҳо он қадар хурд аст, ки агар онҳо дар ҳама ҷо пароканда бошанд, мо онҳоро дида наметавонем. Андозаи рег ё шакар аз атомҳо ё молекулаҳо хеле калонтар аст, аз ин рӯ, ҳатто агар пароканда бошанд ҳам, донаҳои регро бо чашм дидан мумкин аст, гарчанде ки ин то андозае печида аст.
Моддаҳои сахт ё моеъро дидан мумкин аст, зеро атомҳо ё молекулаҳо пароканда нестанд. Миқдори ҷозиба дар моддаҳои сахт ва газшакл метавонад онҳоро дар якҷоягӣ нигоҳ дорад. Қувваи ҷозиба ба моддаи газӣ заиф аст, аз ин рӯ он наметавонад атомҳо ё молекулаҳоро дар якҷоягӣ нигоҳ дорад. Ин ҷозибаи ночиз инчунин сабаби ҷоришавии моддаҳои газ ва моеъ мебошад.
