Учебник для 7 класса

ХИМИЯ

       

§ 6. Агрегатные состояния веществ

Вещества в зависимости от условий (например, температура, давление) могут находиться в одном из трех состояний: газообразном, жидком и твердом. Такие состояния называют агрегатными. Например, твердое агрегатное состояние воды — это лед или снег (рис. 47).

Рис. 47.
Ледяной узор на стекле, снег и гигантский айсберг - это твердое агрегатное состояние воды

При температуре О °С лед начинает плавиться и превращается в жидкость (рис. 48). Дальнейшее нагревание до 100 °С приведет к тому, что вода закипит и перейдет в третье агрегатное состояние — газообразное. Часто мы называем это состояние паром. Однако это неправильно. Увидеть воду в газообразном состоянии нельзя. Пар, который появляется при кипении воды, состоит из мельчайших водяных капелек. Скопления таких капелек в атмосфере создают хорошо знакомые всем облака (рис. 49).

Рис. 48. Таяние льда
Рис. 49. Облака - это миллиарды мельчайших капелек воды

Большинство газообразных веществ бесцветны, поэтому увидеть их невозможно. Газы принимают форму того сосуда, в котором они находятся, а их объем зависит от температуры и давления, а потому газы сжимаемы.

Газообразные вещества только кажутся такими «мягкими» и невесомыми. При больших давлениях — это очень мощная сила. Например, с помощью сжатого воздуха закрываются и открываются двери в автобусах, поток раскаленных газов реактивного двигателя поднимает ввысь самолеты, купол парашюта, наполненный упругим воздухом, позволяет плавно опуститься на землю не только парашютисту, но и космическому аппарату с космонавтами.

«Невесомость» газов — понятие относительное. В этом легко убедиться на простом опыте.

Демонстрационный опыт

На двух чашках уравновешенных весов стоят одинаковые химические стаканы. Из наполненного углекислым газом стакана учитель «переливает» газ в один из стаканов на весах. Что происходит? Какой из газов тяжелее: воздух или углекислый газ? Придут ли весы вновь в равновесие? Объясните почему.

Более привычно для нас переливать жидкости. Вещества в жидком агрегатном состоянии принимают форму того сосуда, в который их налили. Это отражает одно из важнейших свойств жидкости — текучесть (рис. 50). Одни вещества более текучи, они быстро растекаются по плоской поверхности, например вода, спирт, бензин, ацетон. Другие — менее, например капля жидкого меда на стекле не превращается в тонкую пленку, а чтобы заставить ее течь, стекло придется поставить почти вертикально.

Рис. 50.
Текучесть - важное свойство жидкостей

В отличие от газов, жидкости практически несжимаемы. Если с размаху хлопнуть ладонью по поверхности воды, эффект будет таким же, как при ударе по крышке стола.

При охлаждении жидкие вещества переходят в твердое агрегатное состояние. Твердые тела сохраняют как свой объем (они, как и жидкости, также почти несжимаемы), так и форму. В какую бы емкость вы ни пересыпали кубики льда из морозильника, они так и останутся кубиками, пока не растают (см. рис. 48).

Переход веществ из одного агрегатного состояния в другое, а также диффузию, броуновское движение относят к физическим явлениям, так как при этом не происходит превращений веществ, разрушения их молекул.

Явления, при которых изменяются агрегатное состояние вещества, форма или размеры тел, построенных из этого вещества, но сохраняется его химический состав, называются физическими.

И все-таки более правильно анализировать агрегатное состояние вещества, ориентируясь не на внешнюю форму, а на его внутреннее строение.

В газообразных веществах расстояние между молекулами в десятки раз превышает размер самих молекул, поэтому они очень слабо связаны друг с другом. Вследствие этого газы легко сжимаемы.

Противоположность газам — твердые вещества, в которых частицы «выстроились» в строгом порядке, подобно солдатам в строю. Такое упорядоченное строение, как вы уже знаете, имеют кристаллы. Силы взаимного притяжения частиц в кристаллах так велики, что оторвать одну от другой очень непросто, особенно для ионных и атомных кристаллов.

Жидкие вещества — нечто среднее между газами и твердыми телами. Как и твердые тела, они имеют собственный объем, так как силы межмолекулярного взаимодействия связывают молекулы, однако силы притяжения между ними не так велики, как в кристаллах.

Существуют вещества, настолько вязкие, что надолго сохраняют свою форму. Значит, их можно отнести к твердым веществам. Однако, подобно жидкостям, расположение частиц в таких веществах строго не упорядочено. Такие вещества называются аморфными. К ним относятся янтарь, воск, стекло, смолы, многие пластмассы (рис. 51).

Рис. 51.
Стекло, янтарь, воск - аморфные вещества

Как же отличить кристаллическое вещество от аморфного? Если стекло нагревать, то оно постепенно размягчается, становится все более текучим, пока не превратится в типичную жидкость. Это как раз и показывает, что резкой границы между аморфным и жидким телами нет. У каждого кристаллического вещества есть определенная температура плавления, при которой оно переходит из твердого состояния в жидкое.

Вопросы и задания

  1. Назовите три агрегатных состояния веществ.
  2. Как агрегатное состояние воды связано с ее круговоротом?
  3. Чем отличается строение газообразного вещества от жидкого? Что общего между ними?
  4. Что характеризует твердое состояние вещества?
  5. Какие явления называются физическими?
  6. Приведите примеры физических явлений, известных вам из повседневной жизни или из наблюдений за природными явлениями.
  7. Чем отличаются твердые кристаллические вещества от твердых аморфных? Приведите примеры тех и других, известных вам из повседневной жизни.
  8. Пустую пластиковую бутылку плотно закройте пробкой и поставьте в холодильник. Буквально через минуту вы увидите, что стенки бутылки втянулись во внутрь, будто кто-то откачал из нее часть воздуха. Почему так произошло? Примет ли бутылка прежнюю форму, если ее вынуть из холодильника?

 

 

 

Top.Mail.Ru
Top.Mail.Ru