고체 : 특성, 구조, 밀도 및 예

본체를 형성 할 수 있고 볼륨을 고체 통화 이러한 물질. 액체 및 가스, 그들은 그들의 모양에 의해 구별된다. 고체 인해 입자가 자유롭게 움직일 수없는 사실 신체의 모양을 유지합니다. 그들은 그들의 밀도, 연성, 전기 전도도 및 색상에 차이가 있습니다. 그들은 또한 다른 특성을 가지고있다. 예를 들어, 이러한 물질들의 대부분은 액체 상태 집합을 획득하는 동안 가열 용융된다. 그들 중 일부는 즉시 기화 가열 한 경우 (승화). 그러나 다른 물질로 분해하는 사람들이있다.

고체의 종류

모든 고체는 두 그룹으로 나누어집니다.

1. 무정형하는 개개의 입자가 임의로 배치된다. 즉, 그들은 분명 (특정) 구조를 가지고 있지 않습니다. 이 고체를 소정의 온도, 소정의 간격에서 용융 될 수있다. 이 중 가장 일반적인 유리와 수지를 포함한다.
2. 원자, 분자, 이온, 금속 : 차례로 4 개 종류로 구분된다 크리스탈. 입자들은 즉, 결정 격자에서 단지 특정 패턴에 위치하고있다. 다른 물질에있는 그것의 형상은 크게 다를 수 있습니다.

결정 고체는 숫자 비정질에 우선.

결정 성 고체의 종류

거의 모든 고체 물질 결정 구조를 가지고있다. 그들은 그들의 구조에서 차이가있다. 그 결정에서 격자 노드는 다양한 입자와 화학 물질을 포함하고있다. 그것은 그들에 따라, 그리고 그들은 그들의 이름을 얻었다. 각 유형은 특정 속성이 있습니다 :

• 원자 결정 격자 고체 입자가 공유 결합으로 연결된. 그것은 그것의 힘에 의해 구별된다. 이 때문에, 이러한 물질은 높은이 녹는 점 과 끓는점을. 이 유형은 석영과 다이아몬드가 포함되어 있습니다.
• 입자 사이에서 분자 결합의 결정 격자에서의 약점을 특징으로한다. 이 유형의 물질은 융점과 비점의 용이성을 특징으로한다. 이는에 특정 냄새가 때문에 그들은, 변동성을 특징으로한다. 이 고체 얼음, 설탕입니다. 이 종류의 고체의 분자 운동은 그들의 활동을 특징으로한다.
• 이온 결정 격자 노드에 적극적으로 및 음으로 하전 된 입자의 각각을 교대. 그들은 정전 기적 인력에 의해 개최됩니다. 이 격자 형은 알칼리, 염, 존재 의 기본 산화물. 이러한 유형의 대부분의 물질은 물에 쉽게 용해된다. 로 인해 이온 사이에 매우 강한 결합 내화물이다. 그들은 비 휘발성 특징 때문에 거의 그들 모두는, 무취이다. 자유 전자들이없는 조성물로서, 전기 전류를 전도 할 수없는 이온 격자 물질. 고체 이온의 전형적인 예 - 염. 이러한 결정 격자는 취성 준다. 이것은 그 변화의 이온 반발력을 일으킬 수 있다는 사실 때문이다.
• 금속의 결정 격자는 화학 물질의 이온은 양전하 노드에 존재한다. 그들 사이에 우수한 열 및 전기 에너지를 통과하는 자유 전자가있다. 그 이유는 같은 전도성 같은 금속 다른 기능입니다.

고체의 일반 개념

고체 및 물질 - 그것은 거의 같은 일입니다. 이 용어는 집계의 4 가지 상태 중 하나라고. 고체는 안정적인 형태와 원자의 열 운동의 성격을 가지고있다. 후자는 평형 위치 근처의 작은 진동을합니다. 과학은 구성과 내부 구조의 연구를 다루는 지점과 같은 고체 물리학 함. 이러한 물질에 관련된 지식의 다른 중요한 영역이 있습니다. 외부의 영향과 변형 몸의 움직임이라는 기계로 모양을 변경.

때문에 고체의 다른 속성에, 그들은 인간에 의해 만들어진 다양한 기술적 장치에 사용되어왔다. 가장 자주 사용의 기초는 경도, 부피, 질량, 탄성, 소성, 취성 등의 속성이었다. 현대 과학 사용 단지 실험실에서 검출 될 수 고형분 다른 자질 수있다.

크리스탈은 무엇입니까

크리스탈 - 특정 순서 입자에 배치 솔리드 바디. 각 화학 물질 고유의 구조를 가지고있다. 그 원자는 격자라는 삼차원 적층주기를 형성한다. 고형물 다른 대칭 구조를 갖는다. 이 에너지의 최소 크기 때문에 고체 결정 상태가 안정된 것으로 간주된다.

고체 물질 (자연)의 대부분은 무작위로 지향적 인 개별 입자 (결정체)의 큰 숫자의 구성됩니다. 이러한 물질은 다결정이라고합니다. 이 기술 합금 및 금속뿐만 아니라 바위가 많이 포함되어 있습니다. 단결정은 천연 또는 합성 한 결정을했다.

대부분의 이러한 고체가 액상의 상태로 형성되어있는 경우는, 용융 또는 용액에 제출 하였다. 때때로, 그들은 기체 상태에서 파생됩니다. 이 과정은 결정이라고합니다. 다양한 물질의 재배 과정 (합성)의 과학 기술 발전 덕분에 산업 규모를 생산했다. 결정의 대부분은의 자연적인 형태가 정다면체를. 이들의 크기는 매우 다양합니다. 몇 그램까지 - 예를 들어, 천연 석영 (락 크리스탈)는 수백 킬로그램, 다이아몬드의 무게는 최대 수 있습니다.

비결정질 고체에서, 탄소수 약 일정한 진동 무작위 위치에서 점이다. 그들은 일부 단거리 순서를 저장하지만 장거리. 이것은 그들의 분자 크기와 비교 될 수있는 간격으로 배치되어 있다는 사실에 기인한다. 이 우리의 삶의 예에서 가장 일반적인 고체 유리 상태입니다. 무정형 물질은 종종 무한히 큰 점성을 가진 액체로서 간주된다. 결정의 시간은 때로는 표시되지 않도록 크다.

이러한 물질의 위의 특성은 그들을 특별하게 만드는 것이다. 이상 시간이 결정 상태로 갈 수 있기 때문에 비정질 고체가 불안정 간주됩니다.

고밀도 충전 한 고체를 포함하는 분자, 원자. 그들은 실질적으로 다른 입자에 대한 자신의 상대 위치를 유지하고 분자간 상호 작용에 의해 함께 개최됩니다. 상이한 방향 고체 분자 사이의 거리가 결정 격자 파라미터라고한다. 물질과 대칭 구조는 전자 밴드 절단과 같은 광학 성질의 다수를 정의한다. 고체 충분히 큰 힘에 노출 될 때, 이러한 특성은 다소 침해 될 수있다. 때이 고체 의무 잔류 변형.

고체의 원자들이 열에너지 손잡이에 기인하는 진동. 그들이 무시할 수 있기 때문에, 그들은 단지 실험실 조건에서 관찰 할 수있다. 의 분자 구조 고체는 대부분의 속성에 영향을 미칩니다.

고체의 연구

이들 물질의 속성 특성, 품질 및 입자 운동은 고체 물리학의 다양한 하위 섹션을 공부했다.

연구 사용의 경우 : 라디오 분광법, 구조 분석은 X 선 및 다른 방법을 사용. 그래서 고체의 기계적, 물리적, 열적 특성을 연구한다. 경도, 스트레스 내성, 인장 강도, 상 변화 재료가 연구. 그것은 주로 고체의 물리학 겹칩니다. 또 다른 중요한 현대 과학이있다. 기존 및 고체 화학을 유지 새로운 물질을 합성 연구합니다.

특징 고체

캐릭터 모션 외부 전자 고체 원자는 전기적으로, 예를 들어, 그것의 여러 속성을 결정한다. 같은 기관의 5 종류가 있습니다. 그들은 원자의 종류에 따라 설정됩니다

• 이온은 염기성 특성은 정전 인력의 힘이다. 그 특징 : 적외선 영역에서 반사 된 광의 흡수. 저온에서의 이온 결합이 낮은 전기 전도성을 특징으로한다. 이러한 재료의 예는 염산 (염화나트륨)의 나트륨 염이다.
• 공유는 두 원자에 속하는 전자쌍의 비용에서 수행. 이러한 링크로 분할된다 : 단일 (싱글), 더블, 트리플. 이러한 이름은 전자쌍 (1, 2, 3)의 존재를 나타낸다. 이중 및 삼중 결합은 배수라고합니다. 그룹의 다른 사업부가있다. 그래서, 고립 극성 및 비극성 결합의 전자 밀도 분포에 따라 달라집니다. 제 상이한 원자에 의해 형성되며, 상기 제된다 - 동일. 예를 제공없이, 그러한 고체 - 다이아몬드 (C)와 실리콘 (Si)은, 밀도에 의해 특징. 대부분의 고체 결정은 공유 결합이다.
• 금속 원자의 원자가 전자를 조합하여 형성되어있다. 결과적으로, 전기 전압의 영향 하에서 변위 총 전자 구름이있다. 금속 결합이 때 결합 원자 길게 형성된다. 그들은 전자를 기부 할 수있다. 대부분의 금속은, 이러한 결합의 복합 화합물은 물질의 고체 상태를 형성한다. 예 : 나트륨, 바륨, 알루미늄, 구리, 금. AlCr ₂ 칼슘 ₂ 구리, 구리 아연 _{5 8} 비금속 _{화합물은하기이다.} 금속 접합 (금속)과 물질은 물성이 다양하다. 이들은 (W, Nb를) 매우 어렵다 (NA, K) 부드러운 (수은)의 액체 일 수있다.
• 분자는 물질의 분자를 분리 형성된 결정에서 발생. 이는 제로 전자 밀도와 분자 사이의 갭을 특징으로한다. 이러한 결정에 강제로 연결하는 원자는 상당한 있습니다. 동일한 분자에 그들은 서로 약한 분자간 인력에 끌린다. 그들 사이의 링크가 열에 쉽게 파괴되는 이유입니다. 원자 사이의 연결이 훨씬 더 어렵 축소합니다. 분자 결합 방향 분산 유도로 분할된다. 이러한 고체 물질의 예는 메탄이다.
• 양으로 편광 자나 그 분자 또는 분자의 다른 부분에 부정적인 편광 작은 입자 사이에서 발생하는 수소. 이러한 관계는 얼음 기인 할 수있다.

속성 고체

우리는 오늘 알 수 있습니까? 과학자들은 긴 고체 물질의 특성을 연구하고있다. 때 온도에 노출과 변경. 체액의 전환이 녹는이라고합니다. 기체 상태로의 변환 고체가 승화 불린다. 강온 결정화 고체를 발생한다. 비정질상으로 전송 저온의 영향하에 일부 물질. 이 과정은 유리화 과학자라고합니다.

상전이 고형분의 내부 구성을 변경한다. 가장 높은 순서는 온도가 저하되어 취득한다. 대기압 및 온도 T> 0 K 자연에 존재하는 모든 물질에서 고화. 24 기압의 압력이 필요하다 결정화되는 단지 헬륨이,이 규칙에 대한 예외이다.

고체 그것을 다른 물리적 특성을 제공한다. 그들은 특정 필드와 힘의 영향을 받아 몸의 특정 동작을 설명합니다. 이러한 속성은 그룹으로 나누어집니다. (3) 에너지 (기계적, 열적, 전자)의 세 가지 유형에 대응하는 노광 방법을 할당한다. 따라서 그들은 고체의 물리적 특성의 세 그룹으로 존재 :

• 스트레스와 몸의 변형과 관련된 기계적 성질. 이 기준에 의하면, 고체 탄성, 유동성, 강도 및 기술로 나누어진다. 나머지는 몸체가 형상을 유지하고 있지만, 외력에 의해 변화 될 수있다. 이 경우에는, 소성 변형 (초기 뷰를 리턴하지 않음), 탄성 (원래의 형상으로 복귀) 또는 파괴 (특정 임계 감쇠 / 브레이크) 일 수있다. 이러한 노력은 탄성 계수를 기술 검토합니다. 솔리드 스트레칭, 압축 저항뿐만 아니라 비틀림과 굽힘, 이동뿐만 아닙니다. 강체 강도는 파괴 그의 재산의 호출에 저항합니다.
• 열 열 필드의 영향으로 나타난다. 몸이 액체 상태로 변환되는 융점, - 가장 중요한 특성 중 하나입니다. 이것은 결정질 고체에서 관찰된다. 온도가 점차 상승되는 경우 비결 정체는 액체 상태로 천이들은, 융해 잠열을 갖는다. 특정 열 비정질 체에 도달하면 그 탄력성을 잃어 소성하면된다. 이 상태는, 유리 전이 온도의 달성을 의미한다. 가열 강체 변형이 발생하면. 또한, 그것은 종종 확장합니다. 정량적으로,이 조건은 특정 인자에 의해 특징된다. 체온은 유동성, 소성, 경도 및 강도 등의 기계적 특성에 영향을 미친다.
• 전자기 고체 미립자 흐름과 고 강성의 전자파에의 노출과 연관된. 이들은 보호 관찰 및 복사 특성을 포함한다.

밴드 구조

고체를 분류하고, 소위 밴드 구조 하였다. 그래서, 그 (것)들의 사이에서 구별된다 :

• 도체는 전도성 및 가수 대역이 겹치는 것을 특징으로한다. 따라서, 전자들은 최소 에너지를 산출간에 이동할 수있다. 도체를 들어 모든 금속이다. 전류는 (인해 가장 높은 가능성을 가진 지점 간의 전자의 자유로운 움직임에) 그런 전위차 본체에 형성되는 경우.
• 영역이 겹치지 않는 유전체. 그들 사이의 간격은 4 eV의보다 크다. 큰 에너지 전도대를 요구 원자가으로부터 전자를 실시한다. 이러한 특성 덕분에 거의 비전 도성 유전체.
• 반도체는 전도 및 가전 자 밴드의 부재 특징. 그들 사이의 간격은 4 eV의보다 작다. 전도대로 발 원자가 전자의 전송에 대해 유전체보다 적은 에너지를 필요로한다. 순수 (진정한 및 고유 함수) 반도체가 제대로 전류가 전달됩니다.

고체의 분자 운동은 전자기 특성을 야기한다.

다른 속성

고체는 나누어 자신의 자기 적 성질된다. 세 그룹이 있습니다 :

• 온도 또는 응집 상태에 거의 의존 반자성 특성.
• 상자성체는 전도 전자와 원자의 자기 모멘트의 방향에 기인. 감수성 퀴리 온도에 따라 감소한다. 따라서, 300에서 K는 ^10-5이다.
• 원자의 장거리 질서를 갖는 정렬 된 구조를 갖는 자성체. 격자의 노드에 주기적으로 자기 모멘트와 입자를 배치한다. 이 고체 및 물질 자주 인간 활동의 다른 분야에 사용됩니다.

자연의 가장 어려운 물질

그들은 무엇입니까? 고형분 농도는 주로 그 경도를 결정한다. 최근 몇 년 동안, 과학자들은 주장 여러 물질 발견 "가장 튼튼한 몸을." 대부분의 고체 - 그것은 다이아몬드보다 약 1.5 배 더 어렵다 (플러렌과 액정 분자를) fullerite. 불행하게도, 그것은 매우 소량에서 현재 사용할 수 있습니다.

현재까지, 이후 업계에서 사용될 수있는 가장 단단한 물질 - lonsdalite (육각 다이아몬드). 그는 다이아몬드에 비해 58 % 어렵습니다. Lonsdalite - 탄소의 동소 수정. 그것의 결정 격자는 다이아몬드와 매우 유사합니다. 론 스달 라이트 셀은 4 개 원자를 포함하고 있지만, 다이아몬드 - 일반적으로 사용되는 결정의 8. 오늘 가장 어려운 다이아몬드입니다.