Moddaning fazalari (mikroskopik xususiyatlarga asoslangan) haqida maqola
Kundalik hayotda biz ko'pincha moddaning uch xil fazasiga duch kelamiz. Qattiq moddalar (masalan, toshlar, temir va boshqalar), suyuqliklar (suv, benzin va boshqalar) va gazsimon moddalar (havo va boshqalar) mavjud. Bu moddalarning uch fazali shakli va hajmini saqlab qolish qobiliyatiga qarab farqlanishi mumkin.
Qattiq jismlar odatda o'zgarmas shakl va hajmni saqlaydi. Suyuqlik o'zgarmas shaklni saqlamaydi, balki band bo'lgan idishga qarab yo'nalishini o'zgartiradi. Masalan, agar biz stakanga suv solsak, shakli stakan kabi o'zgaradi. Agar suv vannaga solinsa, shakli vanna kabi o'zgaradi. Suyuqlik hajmi odatda har doim o'zgarmas bo'ladi. Agar bir stakan suv vannaga solinsa, stakanda suv miqdori qoladi. Suvning shakli o'zgarishi mumkin, lekin hajmi hech qachon o'zgarmaydi. Shuni yodda tutingki, yetarli kuch berilsa, qattiq va suyuqliklar soni o'zgarishi mumkin.
Gaz haqida nima deyish mumkin? Gazning o'zgarmas shakli va hajmi yo'q. Gazning shakli va hajmi har doim u egallagan idishning shakli va hajmiga moslashtiriladi. Masalan, agar biz avtomobil shinasiga gaz quysak, gazning o'zgarishi transport vositasidagi shinaga o'xshaydi. Hajm ham xuddi shunday. Korpusda bo'lganida, gaz butun shina bo'shlig'ini to'ldirish uchun tarqaladi. Bu holda, gaz miqdori shina hajmi kabi o'zgaradi. Agar biz sharni puflasak (biz sharga havo quyamiz), havoning shakli va hajmi, xuddi sharning shakli va hajmi kabi o'zgaradi.
Hozircha biz materiyaning uchta shaklini faqat makroskopik xususiyatlariga qarab ajratdik (makroskopik xususiyatlar = moddaning shakli va o'lchami). Albatta, bu bizning har kuni o'tkazadigan o'lchovlarimiz va kuzatishlarimiz natijalariga asoslangan. Biz materiyaning uchta shakli o'rtasidagi farqni ularning mikroskopik xususiyatlariga qarab ko'ramiz. Har bir modda atomlar yoki molekulalardan iborat. Tosh barqaror deganda, biz hech qachon poydevor ichidagi atomlar yoki molekulalar bilan nima sodir bo'lishini va tosh qattiqlashishini bilmaymiz. Xuddi shunday, suv yoki suv bilan ham. Suv fazasi suyuq bo'lishi va atmosfera ko'rinmasligi uchun hovuzlar hosil qiladigan atomlar yoki molekulalarda nima muammo bor?
Mikroskopik xususiyatlarga asoslangan modda shakllari
Qattiq, suyuq va gazsimon moddalarning mikroskopik xususiyatlariga asoslangan farqlarini muhokama qilishdan oldin, keling, biror narsani ko'rib chiqaylik. Masalan, toshlar. Agar qumga diqqat bilan qarasak, toshning har bir qismi bir-biriga yopishib qolganini ko'ramiz. U tepib otilsa ham, shakli va o'lchami hech qachon o'zgarmaydi. Odatda, tog' jinsining barcha elementlari har doim bitta birlikda bo'ladi. Nima uchun bunday? Keling, bir zum o'ylab ko'raylik.
Toshning ichida atomlar yoki molekulalar bor. Endi toshni tasavvur qiling. Qum mayda bo'laklardan iborat deb tasavvur qilishga harakat qiling. Ko'proq ma'lumot olish uchun tosh bo'laklari kichrayib boraveradi. Atomlarni minimal shar kabi tasavvur qiling. Buning o'rniga, molekulalar bir-biriga yopishgan bir nechta sharlardan iborat.
Toshda juda ko'p molekulalar yoki atomlar mavjud bo'lib, ular minimaldir. Toshdagi atomlarni tasavvur qila olasizmi?
Bitta atomning diametri taxminan 10-10 m . Agar siz atomni sharga o'xshatib tasavvur qilsangiz, unda sharning diametri 10-10 metrga teng . Minimal va ko'z bilan ko'rib bo'lmaydi... Faqat tasavvur qilish mumkin. Molekulalar bir-biriga yopishib qolgan atomlardir, shuning uchun molekulaning kattaligi atomdan muhimroq. Lekin ko'z bilan ham ko'rib bo'lmaydi.
Agar atomlar yoki molekulalar bitta birlikda bo'lmasa, albatta, toshning har bir qismi bir-biriga yopishmaydi. Toshning har bir bo'lagi bir-biriga yopishadi, shunda toshning shakli qattiq bo'ladi. Nima uchun atomlar yoki molekulalar ajralmaydi?
Darhaqiqat, atomlar yoki molekulalar bir-birini o'ziga tortmoqda. Agar atomlar yoki molekulalar bir-biriga tortilmasa, albatta, ular hamma yoqqa uchib ketgan. Har bir atom yoki molekula do'sti bilan xayrlashadi. Shunday qilib, tosh bo'laklari hamma yoqqa sochilib ketadi. Toshning qismlari ham sochilib ketadi va biz ularni nihoyat ko'ra olmaymiz. Tosh bo'laklari ham atomlar yoki molekulalardan iborat. Atomlarning o'lchami juda kichik, shuning uchun agar ular alohida bo'lsa, albatta, biz ularni ko'ra olmas edik... Ammo haqiqat unday emas.
Tosh qattiq ko'rinadi, toshning har bir qismi bir-biriga yopishib qoladi. Shunday qilib, qattiq jismlarni hosil qiluvchi atomlar yoki molekulalar bir-biriga tortilishi kerak degan xulosaga kelishimiz mumkin.
Atomlar yoki molekulalar orasidagi tortishish kuchi elektromagnit kuchdir. Jozibador kuchlarning mavjudligi atomlar yoki molekulalarni bir-biriga yaqinlashtiradi. To'qnashmoqchi bo'lganingizda, atom yoki molekulaning eng tashqi qismidagi elektronlar bir-birini itaradi (elektr itarish). Masofa atomlar va molekulalarni orqaga harakatlanishiga olib keladi. Atomlar yoki molekulalar orqaga harakatlansa ham, lekin tortishish kuchi mavjud bo'lgani uchun ular yana bir-biriga yaqinlashadi. Atomlar yoki molekulalar minimal masofani saqlab, oldinga va orqaga harakatlanadi (tebranish).
Qattiq moddalar, suyuqliklar va gazlar orasidagi haqiqiy mikroskopik xususiyatlarga asoslangan farq uchta moddaning atomlari yoki molekulalari orasidagi tortishish kuchi va kuchsizligidadir.
qattiq
Qattiq jismlarda atomlar yoki molekulalar orasidagi tortishish kuchlari shunchalik balandki, qattiq jismlarni hosil qiluvchi atomlar yoki molekulalar doimo o'zgarmas holatda bo'ladi. Qattiq jismlardagi atomlar yoki molekulalar oldinga va orqaga harakatlanadi (tebranadi), lekin ular baribir bir joyda tebranadi.
Bu qattiq jismlarning atomlari yoki molekulalari orasidagi tortishish kuchi qattiq jismlarning shakli va hajmining har doim o'zgarmasligining sababidir. Otilgan yoki urilgan taqdirda ham, tosh yoki temirning shaklini o'zgartirish qiyin, chunki atomlar yoki molekulalar orasidagi tortishish kuchi kuchli. Toshlar yoki metallni chelakka yoki vannaga solganingizda, tosh yoki metall hajmi hech qachon o'zgarmaydi. Shunday qilib, bu qattiq jismlarni tashkil etuvchi atomlar yoki molekulalar orasidagi kuchli tortishish ularni bitta birlikda ushlab turadi va ularning shakli qattiq ko'rinadi.
Qattiq jismlarni hosil qiluvchi atomlar yoki molekulalarning joylashuvi tasvirga o'xshaydi (kristall panjara deb ham ataladi). Bu tasvir kattalashtirilgan. Atomlar yoki molekulalar juda kichik.
Suyuq
Suyuqliklarda atomlar yoki molekulalar orasidagi tortishish kuchi unchalik kuchli emas, shuning uchun ular bir-birining ustiga chiqib, oldinga va orqaga butunlay erkin harakatlanishlari mumkin. Suyuqlikni hosil qiluvchi atomlar yoki molekulalar haqiqatan ham erkin harakatlanishi mumkin, ammo ular do'stlari bilan xayrlasha olmaydilar. Tortishish kuchi ularning tarqoq bo'lishiga yo'l qo'ymasligi mumkin.
Sababi, suyuqlik shakli o'zgarishi mumkin, ammo hajmi har doim o'zgarmasdir. Suvni stakanga solganimizda, atomlar yoki molekulalar orasidagi tortishish kuchi yetarlicha kuchli bo'lmaydi, shuning uchun suvning shakli shisha shakli kabi o'zgaradi. Suvni vannaga solganimizda, atomlar yoki molekulalar orasidagi kamroq tortishish kuchi suvni o'z shaklini vanna shakliga moslashtirishga majbur qiladi. Suyuqlik hajmi har doim o'zgarmasdir, chunki atomlar yoki molekulalar orasidagi tortishish kuchi ularni baribir birga ushlab turishi mumkin. Suvni hosil qiluvchi atomlar yoki molekulalar tarqoq emas, shuning uchun hajm har doim o'zgarmasdir.
Rasmdagi kabi suyuqlikni tashkil etuvchi atom yoki molekulaning holati (strelka harakat yo'nalishini ko'rsatadi).
Gaz
Gazsimon moddalarda atomlar yoki molekulalar orasidagi tortishish kuchi kuchsiz bo'ladi. Ular orasida hech qanday bog'lanish yo'qligi sababli erkin harakatlanadi. Mo'rt tortishish gazsimon moddani hosil qiluvchi atomlar yoki molekulalarni hamma yoqqa sochadi. Gazsimon moddani hosil qiluvchi atomlar qattiq yoki suyuq moddalarni hosil qiluvchi atomlarga qaraganda erkinroqdir.
Gaz hosil qiluvchi atomlar yoki molekulalarning joylashuvi rasmda ko'rsatilgandek.
Gazsimon moddaning shakli va hajmi o'zgarishi va ko'zning havoni ko'ra olmasligining sababi mo'rt tortishishdir. Atomlar yoki molekulalarning hajmi shunchalik kichikki, agar ular hamma yoqqa sochilgan bo'lsa, biz ularni ko'ra olmaymiz. Qum yoki shakarning hajmi atomlar yoki molekulalardan ancha katta, shuning uchun sochilgan bo'lsa ham, qum donalarini ko'z bilan ko'rish mumkin, garchi bu biroz qiyin bo'lsa ham.
Qattiq yoki suyuq moddalarni ko'rish mumkin, chunki ular atomlar yoki molekulalar tarqoq emas. Qattiq va gazsimon moddalardagi tortishish kuchi ularni birga ushlab turishga qodir. Gazsimon moddaga tortishish kuchi zaif, shuning uchun u atomlar yoki molekulalarni birga ushlab turishga qodir emas. Bu kichik tortishish kuchi ham gaz va suyuq moddalarning oqishiga sabab bo'ladi.
