ఒక పదార్ధం యొక్క ద్రవ స్థితి యొక్క లక్షణాలు. నీటి భౌతిక స్థితులు క్లుప్తంగా ద్రవ పదార్థాలు

వాయువుల వలె కాకుండా, ద్రవ అణువుల మధ్య పరస్పర ఆకర్షణ యొక్క చాలా పెద్ద శక్తులు పనిచేస్తాయి, ఇది పరమాణు కదలిక యొక్క ప్రత్యేక స్వభావాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. ద్రవ అణువు యొక్క ఉష్ణ చలనంలో కంపన మరియు అనువాద చలనం ఉంటుంది. ప్రతి అణువు కొంత సమయం వరకు ఒక నిర్దిష్ట సమతౌల్య బిందువు చుట్టూ డోలనం చేస్తుంది, ఆపై కదులుతుంది మరియు మళ్లీ కొత్త సమతౌల్య స్థితిని తీసుకుంటుంది. ఇది దాని ద్రవత్వాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. పరమాణువుల ఆకర్షణ శక్తులు అణువులు కదిలినప్పుడు ఒకదానికొకటి దూరంగా కదలకుండా నిరోధిస్తాయి. అణువుల ఆకర్షణ యొక్క మొత్తం ప్రభావం ద్రవాల యొక్క అంతర్గత పీడనంగా సూచించబడుతుంది, ఇది చాలా ఎక్కువ విలువలను చేరుకుంటుంది. ఇది వాల్యూమ్ యొక్క స్థిరత్వం మరియు ద్రవాల యొక్క ఆచరణాత్మక అసంపూర్ణతను వివరిస్తుంది, అయినప్పటికీ అవి సులభంగా ఏదైనా ఆకారాన్ని తీసుకుంటాయి.

ద్రవాల లక్షణాలు అణువుల పరిమాణం, వాటి ఆకారం మరియు ధ్రువణతపై కూడా ఆధారపడి ఉంటాయి. ద్రవం యొక్క అణువులు ధ్రువంగా ఉంటే, రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అణువుల కలయిక (అసోసియేషన్) సంక్లిష్ట సంక్లిష్టంగా ఏర్పడుతుంది. అటువంటి ద్రవాలను అంటారు అనుబంధించబడిందిద్రవాలు. అనుబంధ ద్రవాలు (నీరు, అసిటోన్, ఆల్కహాల్) ఎక్కువ మరిగే బిందువులను కలిగి ఉంటాయి, తక్కువ అస్థిరతను కలిగి ఉంటాయి మరియు అధిక విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, ఇథైల్ ఆల్కహాల్ మరియు డైమిథైల్ ఈథర్ ఒకే పరమాణు సూత్రాన్ని కలిగి ఉంటాయి (C 2 H 6 O). ఆల్కహాల్ ఒక అనుబంధ ద్రవం మరియు డైమిథైల్ ఈథర్ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉడకబెట్టడం, ఇది అనుబంధించని ద్రవం.

ద్రవ స్థితి అటువంటి భౌతిక లక్షణాల ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది సాంద్రత, స్నిగ్ధత, ఉపరితల ఉద్రిక్తత.

తలతన్యత.

ఉపరితల పొరలో ఉన్న అణువుల స్థితి ద్రవంలో లోతైన అణువుల స్థితి నుండి గణనీయంగా భిన్నంగా ఉంటుంది. ఒక సాధారణ కేసును పరిశీలిద్దాం - ద్రవ - ఆవిరి (Fig. 2).

అన్నం. 2.

అంజీర్లో. 2 అణువు (a) ద్రవం లోపల ఉంటుంది, అణువు (b) ఉపరితల పొరలో ఉంటుంది. వాటి చుట్టూ ఉన్న గోళాలు చుట్టుపక్కల అణువుల అంతర పరమాణు ఆకర్షణ శక్తులు విస్తరించే దూరాలు.

అణువు (a) పరిసర అణువుల నుండి ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ శక్తులచే ఏకరీతిగా ప్రభావితమవుతుంది, కాబట్టి ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ ఇంటరాక్షన్ యొక్క శక్తులు భర్తీ చేయబడతాయి, ఈ శక్తుల ఫలితం సున్నా (f = 0).

ఆవిరి యొక్క సాంద్రత ద్రవ సాంద్రత కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే అణువులు ఒకదానికొకటి పెద్ద దూరంలో ఉన్నాయి. అందువల్ల, ఉపరితల పొరలో ఉన్న అణువులు ఈ అణువుల నుండి దాదాపుగా ఆకర్షణ శక్తిని అనుభవించవు. ఈ అన్ని శక్తుల ఫలితంగా దాని ఉపరితలంపై లంబంగా ఉన్న ద్రవంలోకి మళ్ళించబడుతుంది. అందువల్ల, ద్రవం యొక్క ఉపరితల అణువులు ఎల్లప్పుడూ ఒక శక్తి ప్రభావంలో ఉంటాయి, వాటిని లోపలికి లాగుతాయి మరియు తద్వారా ద్రవ ఉపరితలాన్ని తగ్గిస్తాయి.

లిక్విడ్ ఇంటర్‌ఫేస్‌ను పెంచడానికి, పని A (J) తప్పనిసరిగా ఖర్చు చేయాలి. ఇంటర్ఫేస్ S ను 1 m 2 ద్వారా పెంచడానికి అవసరమైన పని ఉపరితల శక్తి యొక్క కొలత లేదా తలతన్యత.

అందువలన, ఉపరితల ఉద్రిక్తత d (J/m 2 = Nm/m 2 = N/m) అనేది ఉపరితల పొరలో అసంపూర్తిగా ఉండే ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ శక్తుల ఫలితం:

d = F/S (F - ఉపరితల శక్తి) (2.3)

ఉపరితల ఉద్రిక్తతను నిర్ణయించడానికి పెద్ద సంఖ్యలో పద్ధతులు ఉన్నాయి. అత్యంత సాధారణమైనవి స్టాలగ్మోమెట్రిక్ పద్ధతి (డ్రాప్ కౌంటింగ్ పద్ధతి) మరియు గ్యాస్ బుడగలు యొక్క గరిష్ట పీడనం యొక్క పద్ధతి.

ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ విశ్లేషణ పద్ధతులను ఉపయోగించి, ద్రవాలలో వ్యక్తిగత మైక్రోవాల్యూమ్‌లలో అణువుల ప్రాదేశిక అమరికలో కొంత క్రమం ఉందని నిర్ధారించబడింది. ప్రతి అణువు దగ్గర, స్వల్ప-శ్రేణి క్రమం అని పిలవబడేది గమనించబడుతుంది. కొంత దూరంలో దాని నుండి దూరంగా వెళ్లినప్పుడు, ఈ నమూనా ఉల్లంఘించబడుతుంది. మరియు ద్రవ మొత్తం పరిమాణంలో కణాల అమరికలో ఎటువంటి క్రమం లేదు.

అన్నం. 3.

చిక్కదనం z (Pa s) - ద్రవం యొక్క ఒక భాగం యొక్క కదలికను మరొకదానికి సంబంధించి నిరోధించే లక్షణం. ఆచరణాత్మక జీవితంలో, ఒక వ్యక్తి అనేక రకాల ద్రవ వ్యవస్థలను ఎదుర్కొంటాడు, వీటిలో స్నిగ్ధత భిన్నంగా ఉంటుంది - నీరు, పాలు, కూరగాయల నూనెలు, సోర్ క్రీం, తేనె, రసాలు, మొలాసిస్ మొదలైనవి.

ద్రవాల స్నిగ్ధత అణువుల చలనశీలతను పరిమితం చేసే ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ శక్తుల కారణంగా ఉంటుంది. ఇది ద్రవం, ఉష్ణోగ్రత, పీడనం యొక్క స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

స్నిగ్ధతను కొలవడానికి, విస్కోమీటర్లు అని పిలువబడే సాధనాలు ఉపయోగించబడతాయి. స్నిగ్ధతను నిర్ణయించే విస్కోమీటర్ మరియు పద్ధతి యొక్క ఎంపిక అధ్యయనంలో ఉన్న సిస్టమ్ యొక్క స్థితి మరియు దాని ఏకాగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

తక్కువ స్నిగ్ధత లేదా తక్కువ సాంద్రత కలిగిన ద్రవాలకు, కేశనాళిక-రకం విస్కోమీటర్లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.

ప్రకృతిలో, నీరు మూడు రాష్ట్రాలలో కనిపిస్తుంది:

• ఘన స్థితి (మంచు, వడగళ్ళు, మంచు);
• ద్రవ స్థితి (నీరు, పొగమంచు, మంచు మరియు వర్షం);
• వాయు స్థితి (ఆవిరి).

చిన్నతనం నుండి, పాఠశాలలో కూడా, వారు నీటి యొక్క వివిధ భౌతిక స్థితులను అధ్యయనం చేస్తారు: పొగమంచు, వర్షపాతం, వడగళ్ళు, మంచు, మంచు మొదలైనవి. పాఠశాలలో వివరంగా చదువుకున్నది ఒకటి ఉంది. వారు జీవితంలో ప్రతిరోజూ మనల్ని కలుసుకుంటారు మరియు మన జీవితాన్ని ప్రభావితం చేస్తారు. - ఇది ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద నీటి స్థితి, ఇది ఒక నిర్దిష్ట వ్యవధిలో వర్గీకరించబడుతుంది.

పొగమంచు మరియు మేఘావృతమైన స్థితి గ్యాస్ ఏర్పడటాన్ని సూచించవని నీటి స్థితి యొక్క ప్రాథమిక భావనలను స్పష్టం చేయాలి. అవి సంక్షేపణ సమయంలో కనిపిస్తాయి. ఇది నీటికి ఉన్న ఒక ప్రత్యేక లక్షణం, ఇది మూడు వేర్వేరు స్థితులలో అగ్రిగేషన్‌లో ఉంటుంది. గ్రహం కోసం నీటి యొక్క మూడు స్థితులు ముఖ్యమైనవి, అవి జలసంబంధమైన చక్రాన్ని ఏర్పరుస్తాయి మరియు ప్రకృతిలో నీటి ప్రసరణ ప్రక్రియను నిర్ధారిస్తాయి. పాఠశాలలో వారు బాష్పీభవనం మరియు వివిధ ప్రయోగాలను చూపుతారు. ప్రకృతిలో ఏ మూలలోనైనా, నీరు జీవనాధారంగా పరిగణించబడుతుంది. నాల్గవ రాష్ట్రం ఉంది, తక్కువ ప్రాముఖ్యత లేదు - డెరియాగిన్ నీరు (రష్యన్ వెర్షన్), లేదా దీనిని సాధారణంగా ఈ సమయంలో పిలుస్తారు - నానోట్యూబ్ వాటర్ (అమెరికన్ వెర్షన్).

నీటి ఘన స్థితి

ఆకారం మరియు వాల్యూమ్ భద్రపరచబడ్డాయి. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, పదార్ధం ఘనీభవిస్తుంది మరియు ఘనపదార్థంగా మారుతుంది. ఒత్తిడి ఎక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు ఘనీభవన ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా అవసరం. ఘనపదార్థం స్ఫటికాకార లేదా నిరాకారమైనది కావచ్చు. ఒక క్రిస్టల్‌లో, అణువు యొక్క స్థానం ఖచ్చితంగా ఆదేశించబడుతుంది. స్ఫటికాల ఆకారాలు సహజమైనవి మరియు పాలిహెడ్రాన్‌ను పోలి ఉంటాయి. నిరాకార శరీరంలో, పాయింట్లు అస్తవ్యస్తంగా ఉంటాయి మరియు వాటిలో స్వల్ప-శ్రేణి క్రమం మాత్రమే నిర్వహించబడుతుంది.

నీటి ద్రవ స్థితి

ద్రవ స్థితిలో, నీరు దాని పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ దాని ఆకారం భద్రపరచబడలేదు. దీని ద్వారా ద్రవం వాల్యూమ్‌లో కొంత భాగాన్ని మాత్రమే ఆక్రమిస్తుంది మరియు మొత్తం ఉపరితలంపై ప్రవహిస్తుంది. పాఠశాలలో ద్రవ స్థితి యొక్క సమస్యలను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, ఇది ఘన మాధ్యమం మరియు వాయు మాధ్యమం మధ్య ఇంటర్మీడియట్ స్థితి అని మీరు అర్థం చేసుకోవాలి. ద్రవాలు స్వచ్ఛమైన మరియు మిశ్రమ స్థితులుగా విభజించబడ్డాయి. రక్తం లేదా సముద్రపు నీరు వంటి కొన్ని మిశ్రమాలు జీవితానికి చాలా ముఖ్యమైనవి. ద్రవాలు ద్రావకాలుగా పనిచేస్తాయి.

గ్యాస్ పరిస్థితి

ఆకారం మరియు వాల్యూమ్ భద్రపరచబడలేదు. మరొక విధంగా, పాఠశాలలో అధ్యయనం చేయబడిన వాయు స్థితిని నీటి ఆవిరి అంటారు. ఆవిరి కనిపించదని ప్రయోగాలు స్పష్టంగా చూపిస్తున్నాయి, అది గాలిలో కరుగుతుంది మరియు సాపేక్ష ఆర్ద్రతను చూపుతుంది. ద్రావణీయత ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సంతృప్త ఆవిరి మరియు మంచు బిందువు గరిష్ట సాంద్రతకు సూచికలు. ఆవిరి మరియు పొగమంచు సంకలనం యొక్క విభిన్న స్థితులు.

అగ్రిగేషన్ యొక్క నాల్గవ స్థితి ప్లాస్మా

ప్లాస్మా మరియు ఆధునిక ప్రయోగాల అధ్యయనం కొంచెం తరువాత పరిగణించడం ప్రారంభించింది. ప్లాస్మా అనేది పూర్తిగా లేదా పాక్షికంగా అయనీకరణం చేయబడిన వాయువు, ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద సమతౌల్య స్థితిలో ఉంటుంది. నేల పరిస్థితులలో, గ్యాస్ డిచ్ఛార్జ్ ఏర్పడుతుంది. ప్లాస్మా యొక్క లక్షణాలు దాని వాయు స్థితిని నిర్ణయిస్తాయి, తప్ప ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ వీటన్నింటిలో భారీ పాత్ర పోషిస్తుంది. మొత్తం స్థితులలో, విశ్వంలో ప్లాస్మా సర్వసాధారణం. నక్షత్రాలు మరియు ఇంటర్ ప్లానెటరీ స్పేస్ అధ్యయనంలో పదార్థాలు ప్లాస్మా స్థితిలో ఉన్నాయని తేలింది.

అగ్రిగేషన్ రాష్ట్రాలు ఎలా మారుతాయి?

ఒక రాష్ట్రం నుండి మరొక స్థితికి మారే ప్రక్రియను మార్చడం:

- ద్రవ - ఆవిరి (బాష్పీభవనం మరియు మరిగే);

- ఆవిరి - ద్రవ (సంక్షేపణం);

- ద్రవ - మంచు (స్ఫటికీకరణ);

- మంచు - ద్రవ (కరగడం);

- మంచు - ఆవిరి (సబ్లిమేషన్);

- ఆవిరి - మంచు, మంచు ఏర్పడటం (డీసబ్లిమేషన్).

నీటిని ఆసక్తికరమైన సహజ భూమి ఖనిజంగా పిలుస్తారు. ఈ ప్రశ్నలు సంక్లిష్టమైనవి మరియు నిరంతర అధ్యయనం అవసరం. పాఠశాలలో భౌతిక స్థితి నిర్వహించిన ప్రయోగాల ద్వారా నిర్ధారించబడింది మరియు ప్రశ్నలు తలెత్తితే, ప్రయోగాలు పాఠంలో బోధించిన విషయాన్ని స్పష్టంగా అర్థం చేసుకోవడానికి వీలు కల్పిస్తాయి. ఆవిరైనప్పుడు, ద్రవం మారుతుంది, ప్రక్రియ సున్నా డిగ్రీల నుండి ప్రారంభమవుతుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు, అది పెరుగుతుంది. దీని తీవ్రత 100 డిగ్రీల వద్ద మరిగే ప్రయోగాల ద్వారా నిర్ధారించబడింది. బాష్పీభవన ప్రశ్నలకు సరస్సులు, నదులు మరియు భూమి నుండి కూడా బాష్పీభవనంలో సమాధానం ఇవ్వబడుతుంది. చల్లబడినప్పుడు, వాయువు నుండి ద్రవం ఏర్పడినప్పుడు రివర్స్ ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ ప్రక్రియ జరుగుతుంది. గాలిలోని నీటి ఆవిరి నుండి చిన్న మేఘ బిందువులు ఏర్పడినప్పుడు ఈ ప్రక్రియను ఘనీభవనం అంటారు.

ఒక అద్భుతమైన ఉదాహరణ పాదరసం థర్మామీటర్, దీనిలో పాదరసం -39 డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక ద్రవ స్థితిలో ప్రదర్శించబడుతుంది, పాదరసం ఘనమైనదిగా మారుతుంది. ఘన శరీరం యొక్క స్థితిని మార్చడం సాధ్యమవుతుంది, అయితే దీనికి అదనపు ప్రయత్నం అవసరం, ఉదాహరణకు గోరు వంగేటప్పుడు. తరచుగా, పాఠశాల పిల్లలు దృఢమైన శరీరానికి ఆకారం ఎలా ఇవ్వబడుతుందనే ప్రశ్నలను అడుగుతారు. ప్రత్యేక పరికరాలను ఉపయోగించి కర్మాగారాలు మరియు ప్రత్యేక వర్క్‌షాప్‌లలో ఇది జరుగుతుంది. ఖచ్చితంగా ఏదైనా పదార్ధం నీటితో సహా మూడు రాష్ట్రాలలో ఉంటుంది, అది భౌతిక పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది. నీరు ఒక రాష్ట్రం నుండి మరొక స్థితికి వెళ్ళినప్పుడు, పరమాణు అమరిక మరియు కదలిక మారుతుంది, కానీ అణువు యొక్క కూర్పు మారదు. అటువంటి ఆసక్తికరమైన స్థితులను గమనించడంలో ప్రయోగాత్మక పనులు మీకు సహాయపడతాయి.

ద్రవపదార్థాలుసాధారణ పరిస్థితులలో సమిష్టి ద్రవ స్థితిలో ఉండే పదార్థాలు. బాహ్య సంకేతాల ప్రకారం, ఈ స్థితి ద్రవం, ద్రవత్వం మరియు క్రమంగా ఆవిరైపోయే సామర్థ్యం యొక్క నిర్దిష్ట భాగానికి స్థిరమైన వాల్యూమ్ ఉనికిని కలిగి ఉంటుంది. ద్రవం యొక్క సరైన రూపం ఒక బంతి (డ్రాప్), ఇది ఉపరితల ఉద్రిక్తత చర్యలో ద్రవాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. గురుత్వాకర్షణ లేనప్పుడు ఇది సాధ్యమవుతుంది. ద్రవం యొక్క ఉచిత పతనం సమయంలో డ్రాప్స్ ఏర్పడతాయి మరియు అంతరిక్ష నౌక యొక్క ప్రదేశంలో, బరువులేని పరిస్థితులలో, ద్రవం యొక్క గణనీయమైన పరిమాణం బంతి ఆకారాన్ని తీసుకోవచ్చు. ప్రశాంత స్థితిలో, ద్రవ ఉపరితలం అంతటా వ్యాపిస్తుంది లేదా ఏదైనా పాత్ర యొక్క వాల్యూమ్‌ను నింపుతుంది. అకర్బన పదార్థాలలో, ద్రవాలలో నీరు, బ్రోమిన్, పాదరసం మరియు కొన్ని స్థిరమైన అన్‌హైడ్రస్ ఆమ్లాలు (సల్ఫ్యూరిక్, హైడ్రోఫ్లోరిక్ మొదలైనవి) ఉంటాయి. సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో చాలా ద్రవాలు ఉన్నాయి: హైడ్రోకార్బన్లు, ఆల్కహాల్, ఆమ్లాలు మొదలైనవి. దాదాపు అన్ని సజాతీయ శ్రేణి కర్బన సమ్మేళనాలు ద్రవాలను కలిగి ఉంటాయి. చల్లబడినప్పుడు, వాయువులు ద్రవ స్థితికి రూపాంతరం చెందుతాయి మరియు వేడి చేసినప్పుడు, లోహాలు, స్థిరమైన లవణాలు మరియు మెటల్ ఆక్సైడ్లు.

ద్రవాలను వాటి భాగమైన కణాల స్వభావాన్ని బట్టి పరమాణు (ద్రవీకృత నోబుల్ వాయువులు), పరమాణు (అత్యంత సాధారణ ద్రవాలు), లోహ (కరిగిన లోహాలు), అయానిక్ (కరిగిన లవణాలు, లోహ ఆక్సైడ్లు)గా వర్గీకరించవచ్చు. వ్యక్తిగత పదార్ధాలతో పాటు, ద్రవాలలోని అనేక రకాలైన పదార్ధాల ద్రవాలు మరియు ద్రావణాల మిశ్రమాలు ద్రవ స్థితిలో ఉంటాయి. ద్రవాలలో, నీరు గొప్ప ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉంది, ఇది జీవ ద్రావకం వలె దాని ప్రత్యేక పాత్ర ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. రసాయన శాస్త్రం మరియు అనువర్తిత రంగాలలో, ద్రవాలు, వాయువులతో పాటు, పదార్థాల రూపాంతరం యొక్క వివిధ ప్రక్రియలను నిర్వహించడానికి ఒక మాధ్యమంగా అత్యంత ముఖ్యమైనవి. ద్రవాలు పైపుల ద్వారా వేడిని బదిలీ చేయడానికి, హైడ్రాలిక్ పరికరాలలో - పని చేసే ద్రవంగా మరియు యంత్ర భాగాలను తరలించడానికి కందెనగా కూడా ఉపయోగించబడతాయి.

ఒక పదార్ధం యొక్క ద్రవ స్థితిలో, కణాలు వాటి వాన్ డెర్ వాల్స్ రేడియాల మొత్తానికి దగ్గరగా ఉంటాయి. అణువుల సంభావ్య శక్తి వాయువులోని వాటి శక్తికి సంబంధించి ప్రతికూలంగా మారుతుంది. వాయు స్థితికి పరివర్తన సమయంలో దానిని అధిగమించడానికి, అణువులకు సంభావ్య శక్తికి సమానమైన గతిశక్తి అవసరం. అందువల్ల, ఒక పదార్ధం ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ద్రవ స్థితిలో ఉంటుంది, దీనిలో సగటు గతి శక్తి పరస్పర చర్య యొక్క సంభావ్య శక్తికి దాదాపు సమానంగా లేదా తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ సున్నాకి పడిపోదు.

వాయువు మరియు ద్రవం యొక్క అణువులలో వాటి కదలిక యొక్క సగటు వేగానికి సంబంధించి వేగవంతమైన మరియు నెమ్మదిగా అణువులు రెండూ ఉన్నాయి. వేగవంతమైన అణువులు ఆకర్షణను అధిగమించి, ఉచిత వాల్యూమ్ సమక్షంలో గ్యాస్ దశలోకి ప్రవేశిస్తాయి. బాష్పీభవన సమయంలో, వేగవంతమైన అణువుల నష్టం కారణంగా ద్రవం చల్లబడుతుంది. ద్రవం యొక్క స్వభావం మరియు ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి క్లోజ్డ్ వాల్యూమ్‌లో ద్రవ ఉపరితలం పైన ఒక నిర్దిష్ట ఆవిరి పీడనం ఏర్పడుతుంది. ఘాతాంక సమీకరణం ద్వారా ఆధారపడటం వ్యక్తీకరించబడుతుంది

ఎక్కడ ఇ -సహజ సంవర్గమానాల ఆధారం; R-సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం; DA ISP - ద్రవ బాష్పీభవన మోలార్ వేడి; L -ద్రవ లక్షణాలపై ఆధారపడి స్థిరంగా ఉంటుంది.

ఉష్ణోగ్రత ప్రతికూల ఘాతాంకం యొక్క హారంలో ఉన్నందున, పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో ద్రవం యొక్క ఆవిరి పీడనం వేగంగా పెరుగుతుందని సమీకరణం యొక్క విశ్లేషణ చూపిస్తుంది. ఇచ్చిన పదార్ధం యొక్క క్లిష్టమైన ఆవిరి ఉష్ణోగ్రత కంటే ఉష్ణోగ్రత గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటే సమీకరణం (7.13) చాలా ఖచ్చితంగా సంతృప్తి చెందుతుంది.

ద్రవ యొక్క ఆవిరి పీడనం వాతావరణ పీడనానికి సమానంగా మారే ఉష్ణోగ్రత చేరుకున్నప్పుడు, ద్రవం ఉడకబెట్టింది. ఇది ద్రవ ఉపరితలం పైన గాలి ఉందని ఊహిస్తుంది. మీరు ద్రవాన్ని మూసివేసిన పాత్రలో ఉంచినట్లయితే, ఉదాహరణకు సిలిండర్‌లో, పిస్టన్‌తో వాతావరణ పీడనానికి (101.3 kPa) సమానమైన పీడనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తే, ద్రవాన్ని మరిగే బిందువుకు వేడి చేసినప్పుడు, ద్రవం పైన ఆవిరి ఇంకా ఏర్పడదు. . మరిగే బిందువు మించిపోయినప్పుడు, ఆవిరి కనిపిస్తుంది, అనగా. గ్యాస్ ఫేజ్, మరియు పిస్టన్ వేడిని జోడించడం ద్వారా పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది మరియు ఆవిరి పరిమాణం పెరుగుతుంది (Fig. 7.4).

అన్నం. 7.4

నీటి మరిగే బిందువు కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉడకబెట్టే ద్రవాలను సాధారణంగా పిలుస్తారు త్వరగా ఆవిరి అయ్యెడు.తెరిచిన పాత్ర నుండి అవి చాలా త్వరగా ఆవిరైపోతాయి. 20-22 °C మరిగే బిందువు వద్ద, పదార్ధం వాస్తవానికి అస్థిర ద్రవం మరియు సులభంగా ద్రవీకృత వాయువు మధ్య సరిహద్దుగా కనిపిస్తుంది. అటువంటి పదార్ధాల ఉదాహరణలు ఎసిటాల్డిహైడ్ CH 3 CHO (? bp = 21 ° C) మరియు హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్ HF (? bp = 19.4 ° C).

ద్రవాల యొక్క ఆచరణాత్మకంగా ముఖ్యమైన భౌతిక లక్షణాలు, మరిగే బిందువుతో పాటు, ఘనీభవన స్థానం, రంగు, సాంద్రత, స్నిగ్ధత గుణకం మరియు వక్రీభవన సూచిక. ద్రవాలు వంటి సజాతీయ మాధ్యమాల కోసం, వక్రీభవన సూచిక సులభంగా కొలవబడుతుంది మరియు ద్రవాన్ని గుర్తించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. ద్రవాల యొక్క కొన్ని స్థిరాంకాలు పట్టికలో ఇవ్వబడ్డాయి. 7.3

ఇచ్చిన పదార్ధం యొక్క ద్రవ, ఘన మరియు వాయు దశల మధ్య సమతౌల్యం ఇలా వర్ణించబడింది రాష్ట్ర రేఖాచిత్రాలు.అంజీర్లో. మూర్తి 7.5 నీటి స్థితి యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. దశ రేఖాచిత్రం అనేది ద్రవ నీరు మరియు మంచు (వక్రతలు) కోసం ఉష్ణోగ్రతపై సంతృప్త ఆవిరి పీడనం యొక్క ఆధారపడటాన్ని రూపొందించే గ్రాఫ్. ఓ ఏమరియు OV)మరియు నీటి ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత ఒత్తిడిపై ఆధారపడటం (వక్రత OS).మంచు పైన చిన్న ఆవిరి పీడనం ఉండటం (వక్రత OV)గాలిలో నీటి ఆవిరి పీడనం మంచు పైన సమతౌల్య పీడనం కంటే తక్కువగా ఉంటే మంచు ఆవిరైపోతుంది (ఉత్కృష్టమైనది). వక్రరేఖను కొనసాగిస్తున్న చుక్కల రేఖ ఓ ఏపాయింట్ O యొక్క ఎడమ వైపున, సూపర్ కూల్డ్ నీటి పైన ఉన్న ఆవిరి పీడనానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఈ పీడనం అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద మంచు పైన ఉన్న ఆవిరి పీడనాన్ని మించిపోతుంది. అందువల్ల, సూపర్ కూల్డ్ నీరు అస్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ఆకస్మికంగా మంచుగా మారుతుంది. కొన్నిసార్లు చల్లని వాతావరణంలో వర్షం పడే దృగ్విషయం ఉంది, వాటి చుక్కలు కఠినమైన ఉపరితలంపై కొట్టినప్పుడు మంచుగా మారుతాయి. ఉపరితలంపై మంచు క్రస్ట్ కనిపిస్తుంది. ఇతర ద్రవాలు అస్థిరమైన సూపర్ కూల్డ్ స్థితిలో ఉండవచ్చని గమనించాలి.

కొన్ని ఆచరణాత్మకంగా ముఖ్యమైన ద్రవాలు

పేరు		సాంద్రత p, g/cm 3 (20°C)	వక్రీభవన సూచిక, u(20°C,
హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్
సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం	h 2 కాబట్టి 4
చీమ	nsoon
ఎసిటిక్ ఆమ్లం	dc 3 కూన్
గ్లిసరాల్	3 నుండి 8 వరకు 0 3
	6 నుండి 14 వరకు
స్ట్రాక్లోరైడ్ కార్బన్
క్లోరోఫామ్
నైట్రోబెంజీన్	c g ii 5 సంఖ్య 2

అన్నం. 75.

వక్రతలు రేఖాచిత్రాన్ని మూడు క్షేత్రాలుగా విభజిస్తాయి - నీరు, మంచు మరియు ఆవిరి. రేఖాచిత్రంలోని ప్రతి పాయింట్ సిస్టమ్ యొక్క నిర్దిష్ట స్థితిని సూచిస్తుంది. పొలాల లోపల ఉన్న పాయింట్లు మూడు దశల్లో ఒకదానిలో మాత్రమే నీటి ఉనికికి అనుగుణంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, 60 °C మరియు 50 k11a పీడనం వద్ద, నీరు ద్రవ స్థితిలో మాత్రమే ఉంటుంది. పాయింట్లు వక్రరేఖలపై ఉన్నాయి OA, OVమరియు OS,రెండు దశల మధ్య సమతౌల్యానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, వక్రరేఖ వెంట ఉష్ణోగ్రతలు మరియు పీడనాల వద్ద ఓ ఏనీరు మరియు ఆవిరి సమతుల్యతలో ఉంటాయి. 0.61 kPa మరియు 0.01 °C కోఆర్డినేట్‌లతో మూడు వక్రరేఖల ఖండన పాయింట్ O అనేది నీటి యొక్క మూడు దశల మధ్య సమతౌల్యానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది - మంచు, ద్రవ నీరు మరియు దాని ఆవిరి. ఇది పిలవబడేది నీటి ట్రిపుల్ పాయింట్. సూచించిన ఉష్ణోగ్రత 0.01 °C నీటి సాధారణ ఘనీభవన స్థానం 0 °C కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది 101.3 kPa ఒత్తిడిని సూచిస్తుంది. దీని నుండి బాహ్య పీడనం పెరిగేకొద్దీ, నీటి ఘనీభవన స్థానం తగ్గుతుంది. మరో పాయింట్ ఇద్దాం: 615 atm (6.23-10 4 kPa) ఒత్తిడితో, నీటి ఘనీభవన స్థానం -5 ° C కి పడిపోతుంది.

ద్రవాలు ఒకదానితో ఒకటి కలపగల సామర్థ్యంలో వాయువుల నుండి తీవ్రంగా భిన్నంగా ఉంటాయి. ద్రవాలలో, వాయువులకు విరుద్ధంగా, అంతర పరమాణు పరస్పర చర్యలు ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. అందువల్ల, ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ ఇంటరాక్షన్ యొక్క శక్తిలో తగినంత దగ్గరగా ఉన్న ద్రవాలు మాత్రమే ఏదైనా నిష్పత్తిలో ఒకదానితో ఒకటి కలపబడతాయి. ఉదాహరణకు, వైడర్‌వాల్స్ శక్తులు నీటి అణువుల మధ్య పనిచేయడమే కాకుండా, హైడ్రోజన్ బంధాలు కూడా ఏర్పడతాయి. అందువల్ల, వివిధ ద్రవాలు నీటితో మిళితం చేయబడతాయి, వీటిలో అణువులు నీటితో హైడ్రోజన్ బంధాలను కూడా ఏర్పరుస్తాయి: హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్, అనేక ఆక్సిజన్-కలిగిన ఆమ్లాలు, ఆల్కహాల్ యొక్క హోమోలాగస్ సిరీస్‌లోని దిగువ సభ్యులు, అసిటోన్ మొదలైనవి. హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరచని ద్రవాలు. లేదా నీటి అణువుల మధ్య అటువంటి బంధాలు ఏర్పడకుండా నిరోధించండి, అవి నీటితో కలపవు, కానీ అవి ఒక డిగ్రీ లేదా మరొకటి చేయగలవు, అనగా. పరిమిత,కరిగిపోతాయి. అందువల్ల, నాలుగు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కార్బన్ అణువులతో కూడిన రాడికల్స్‌తో కూడిన ఆల్కహాల్ నీటిలో పరిమితంగా కరుగుతుంది, ఎందుకంటే రాడికల్స్, నీటి అణువుల మధ్య తమను తాము కనుగొనడం, హైడ్రోజన్ బంధాల ఏర్పాటుకు ఆటంకం కలిగిస్తాయి మరియు నీటి పరిమాణం నుండి బయటకు నెట్టివేయబడతాయి.

ద్రవాల యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం అణువుల సాపేక్షంగా ఉచిత పరస్పర కదలిక మరియు ద్రవాన్ని ఘన స్థితికి దగ్గరగా తీసుకువచ్చే నిర్మాణం యొక్క రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది. స్ఫటికాలలో X- కిరణాలు ఆర్డర్ చేయబడిన అణువులపై చెల్లాచెదురుగా ఉన్నాయని పైన చెప్పబడింది. గరిష్ఠ వికీర్ణ తీవ్రత స్ఫటికం లోపల అణువులచే ఏర్పడిన విమానంలో ప్రారంభ పుంజం యొక్క నిర్దిష్ట కోణాలలో సంభవిస్తుంది. X- రే వికీర్ణం ద్రవాలలో కూడా సంభవిస్తుంది. సంభవం యొక్క చిన్న కోణంలో, దగ్గరగా ఉండే అణువులపై చెదరగొట్టడానికి అనుగుణంగా, గరిష్టంగా కనిపిస్తుంది, ఇది అణువు యొక్క తక్షణ వాతావరణంలో ఆర్డర్ ఉనికిని సూచిస్తుంది. కానీ సంభవం యొక్క కోణం పెరిగేకొద్దీ, గరిష్టం త్వరగా మసకబారుతుంది, ఇది సుదూర పరమాణువులకు సాధారణ అమరిక లేకపోవడాన్ని సూచిస్తుంది. అందువల్ల, అవి కలిగి ఉన్న ద్రవాల గురించి మనం చెప్పగలం క్లోజ్ ఆర్డర్,లేకుండా దీర్ఘ-శ్రేణి ఆర్డర్.

వివిధ భౌతిక లక్షణాలను అధ్యయనం చేసినప్పుడు ద్రవాల నిర్మాణం కనుగొనబడింది. ఉదాహరణకు, 4 ° C వరకు చల్లబడినప్పుడు నీరు దట్టంగా మారుతుందని మరియు మరింత శీతలీకరణ తర్వాత అది మళ్లీ విస్తరించడం ప్రారంభమవుతుంది. అణువుల మధ్య హైడ్రోజన్ బంధాల దిశకు అనుగుణంగా, మరింత బహిరంగ నిర్మాణం ఏర్పడటం ద్వారా ఇది వివరించబడింది. గడ్డకట్టిన తరువాత, ఈ బంధాలు చివరకు స్థిరీకరించబడతాయి, ఇది మంచు సాంద్రత తగ్గుదల నుండి అనుసరిస్తుంది.

ద్రవ స్థితిలో, కణాల మధ్య దూరం వాయు స్థితిలో కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. కణాలు వాల్యూమ్‌లో ఎక్కువ భాగాన్ని ఆక్రమిస్తాయి, నిరంతరం ఒకదానికొకటి తాకడం మరియు ఒకదానికొకటి ఆకర్షిస్తాయి. కణాల యొక్క కొంత క్రమం (స్వల్ప-శ్రేణి క్రమం) గమనించబడుతుంది. కణాలు ఒకదానికొకటి మొబైల్గా ఉంటాయి.

ద్రవాలలో, కణాల మధ్య వాన్ డెర్ వాల్స్ సంకర్షణలు ఉత్పన్నమవుతాయి: వ్యాప్తి, ధోరణి మరియు ప్రేరణ. కొన్ని శక్తులచే ఐక్యమైన కణాల చిన్న సమూహాలను అంటారు సమూహాలు. ఒకేలాంటి కణాల విషయంలో, ద్రవంలో ఉన్న సమూహాలను అంటారు సహచరులు

ద్రవాలలో, హైడ్రోజన్ బంధాల ఏర్పాటు కణాల క్రమాన్ని పెంచుతుంది. అయినప్పటికీ, హైడ్రోజన్ బంధాలు మరియు వాన్ డెర్ వాల్స్ శక్తులు పెళుసుగా ఉంటాయి - ద్రవ స్థితిలో ఉన్న అణువులు నిరంతర అస్తవ్యస్త కదలికలో ఉంటాయి, దీనిని అంటారు బ్రౌనియన్ చలనం.

ద్రవ స్థితికి, వేగం మరియు శక్తి ద్వారా అణువుల మాక్స్‌వెల్-బోల్ట్జ్‌మాన్ పంపిణీ చెల్లుతుంది.

ద్రవాల సిద్ధాంతం వాయువుల కంటే చాలా తక్కువగా అభివృద్ధి చెందింది, ఎందుకంటే ద్రవాల లక్షణాలు పరస్పరం దగ్గరగా ఉన్న అణువుల జ్యామితి మరియు ధ్రువణతపై ఆధారపడి ఉంటాయి. అదనంగా, ద్రవాల యొక్క నిర్దిష్ట నిర్మాణం లేకపోవడం వాటి అధికారిక వివరణను కష్టతరం చేస్తుంది - చాలా పాఠ్యపుస్తకాలలో వాయువులు మరియు స్ఫటికాకార ఘనపదార్థాల కంటే ద్రవాలకు చాలా తక్కువ స్థలం కేటాయించబడుతుంది.

ద్రవాలు మరియు వాయువుల మధ్య పదునైన సరిహద్దు లేదు - ఇది పూర్తిగా అదృశ్యమవుతుంది క్లిష్టమైన పాయింట్లు. ప్రతి వాయువుకు తెలిసిన ఉష్ణోగ్రత ఉంటుంది, దాని కంటే ఎక్కువ పీడనం వద్ద ద్రవంగా ఉండదు; దీనితో క్లిష్టమైనఉష్ణోగ్రత, ద్రవ మరియు దాని సంతృప్త ఆవిరి మధ్య సరిహద్దు (నెలవంక) అదృశ్యమవుతుంది. క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత ("సంపూర్ణ మరిగే స్థానం") యొక్క ఉనికిని 1860లో D.I

పట్టిక 7.2 - కొన్ని పదార్ధాల యొక్క క్లిష్టమైన పారామితులు (t k, p k, V k).

పదార్ధం	t k, o C	p k, atm	Vc, cm 3 /mol	t కరుగు లేదా C	టి కిప్ ఓ సి
అతను	-267,9	2,26	57,8	-271,4	-268,94
H 2	-239,9	12,8	65,0	-259,2	-252,77
N 2 2	-147,0	33,54	90,1	-210,01	-195,82
O 2 2	-118,4	50,1		-218,76	-182,97
CH 4	-82,1	45,8	99,0	-182,49	-161,58
CO2	+31,0	72,9	94,0	-56,16	-78.48(ఉప)
NH 3	132,3	111,3	72,5	-77,76	-33,43
Cl2	144,0	76,1		-101,0	-34,06
SO 2	157,5	77,8		-75,48	-10,02
H2O	374,2	218,1		0,0	100,0

సంతృప్త ఆవిరి ఒత్తిడి- ఆవిరి యొక్క బాష్పీభవన మరియు ఘనీభవన రేట్లు సమానంగా ఉండే పాక్షిక పీడనం:

ఇక్కడ A మరియు B స్థిరాంకాలు.

మరిగే ఉష్ణోగ్రత- ద్రవం యొక్క సంతృప్త ఆవిరి పీడనం వాతావరణ పీడనానికి సమానమైన ఉష్ణోగ్రత.

ద్రవాలు ఉన్నాయి ద్రవత్వం- చిన్న కోత శక్తుల ప్రభావంతో కదిలే సామర్థ్యం; ద్రవం అది ఉంచబడిన వాల్యూమ్‌ను ఆక్రమిస్తుంది.

ద్రవత్వానికి ద్రవ నిరోధకత అంటారు చిక్కదనం,[పా. తో].

తలతన్యత[J/m2] - ఉపరితల యూనిట్‌ను రూపొందించడానికి అవసరమైన పని.

లిక్విడ్ క్రిస్టల్ స్థితి- ద్రవ స్థితిలో ఉన్న పదార్థాలు, అధిక స్థాయి క్రమాన్ని కలిగి ఉంటాయి, స్ఫటికాలు మరియు ద్రవాల మధ్య ఇంటర్మీడియట్ స్థానాన్ని ఆక్రమిస్తాయి. అవి ద్రవత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి, కానీ అదే సమయంలో దీర్ఘ-శ్రేణి క్రమాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, బ్రౌన్ యాసిడ్, అజోలిటైన్స్ మరియు స్టెరాయిడ్స్ యొక్క ఉత్పన్నాలు.

క్లియరింగ్ ఉష్ణోగ్రత- ద్రవ స్ఫటికాలు (LC లు) సాధారణ ద్రవ స్థితికి మారే ఉష్ణోగ్రత.

7.5 ఘనపదార్థాలు

ఘన స్థితిలో, కణాలు ఒకదానికొకటి చాలా దగ్గరగా ఉంటాయి, వాటి మధ్య బలమైన బంధాలు ఏర్పడతాయి, అనువాద చలనం లేదు మరియు వాటి స్థానం చుట్టూ కంపనాలు ఉంటాయి. ఘనపదార్థాలు నిరాకార లేదా స్ఫటికాకార స్థితిలో ఉండవచ్చు.

7.5.1 నిరాకార స్థితిలో పదార్థాలు

నిరాకార స్థితిలో, పదార్థాలు క్రమబద్ధమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉండవు.

గాజులాంటిస్థితి - ద్రవం యొక్క లోతైన సూపర్ కూలింగ్ ఫలితంగా పొందిన పదార్ధం యొక్క ఘన నిరాకార స్థితి. ఈ స్థితి సమతుల్యతలో లేదు, కానీ అద్దాలు చాలా కాలం పాటు ఉండవచ్చు. గ్లాస్ మృదుత్వం ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో జరుగుతుంది - గాజు పరివర్తన పరిధి, దీని సరిహద్దులు శీతలీకరణ రేటుపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ద్రవ లేదా ఆవిరి యొక్క శీతలీకరణ రేటు పెరుగుదలతో, గాజు స్థితిలో ఈ పదార్థాన్ని పొందే సంభావ్యత పెరుగుతుంది.

20 వ శతాబ్దం 60 ల చివరిలో, నిరాకార లోహాలు (మెటాలిక్ గ్లాసెస్) పొందబడ్డాయి - దీని కోసం కరిగిన లోహాన్ని 10 6 - 10 8 డిగ్రీల చొప్పున చల్లబరచడం అవసరం. 300 o C కంటే ఎక్కువ వేడిచేసినప్పుడు చాలా నిరాకార లోహాలు మరియు మిశ్రమాలు స్ఫటికీకరిస్తాయి. మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ (మెటల్-సెమీకండక్టర్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లో డిఫ్యూజన్ అడ్డంకులు) మరియు అయస్కాంత నిల్వ పరికరాలు (LCD హెడ్‌లు) అత్యంత ముఖ్యమైన అనువర్తనాల్లో ఒకటి. రెండోది దాని ప్రత్యేక అయస్కాంత మృదుత్వం కారణంగా ఉంటుంది (మాగ్నెటిక్ అనిసోట్రోపి అనేది సాంప్రదాయ మిశ్రమాల కంటే రెండు ఆర్డర్‌ల పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది).

నిరాకార పదార్థాలు ఐసోట్రోపిక్, అనగా అన్ని దిశలలో ఒకే లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

7.5.2 స్ఫటికాకార స్థితిలో ఉన్న పదార్థాలు

ఘన స్ఫటికాకారపదార్ధాలు పునరావృతమయ్యే మూలకాలతో క్రమబద్ధమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది వాటిని x- రే డిఫ్రాక్షన్ (x-ray డిఫ్రాక్షన్ పద్ధతి, 1912 నుండి ఉపయోగించబడింది) ద్వారా అధ్యయనం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

ఒకే స్ఫటికాలు (ఒకే సమ్మేళనాలు) అనిసోట్రోపి ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి - అంతరిక్షంలో దిశపై లక్షణాల ఆధారపడటం.

ఘనపదార్థంలో కణాల యొక్క క్రమమైన అమరిక ఒక క్రిస్టల్ లాటిస్‌గా వర్ణించబడింది. స్ఫటికాకార పదార్థాలు ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద కరుగుతాయి, అంటారు ద్రవీభవన స్థానం.

స్ఫటికాలు శక్తి, లాటిస్ స్థిరాంకం మరియు సమన్వయ సంఖ్య ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి.

శాశ్వత గ్రిడ్లక్షణ అక్షాల దిశలో క్రిస్టల్‌లోని నోడ్‌లను ఆక్రమించే కణాల కేంద్రాల మధ్య దూరాన్ని వర్ణిస్తుంది.

సమన్వయ సంఖ్యసాధారణంగా ఒక స్ఫటికంలో ఇచ్చిన కణానికి నేరుగా ప్రక్కనే ఉన్న కణాల సంఖ్య అని పిలుస్తారు (మూర్తి 7.2 చూడండి - సీసియం మరియు క్లోరిన్ రెండింటికీ కోఆర్డినేషన్ సంఖ్య ఎనిమిది)

క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క శక్తిఒక స్ఫటికం యొక్క ఒక మోల్‌ను నాశనం చేయడానికి మరియు వాటి పరస్పర చర్య యొక్క పరిమితులను దాటి కణాలను తొలగించడానికి అవసరమైన శక్తి.

మూర్తి 7.2 - సీసియం క్లోరైడ్ క్రిస్టల్ CsCl (a) యొక్క నిర్మాణం మరియు ఈ క్రిస్టల్ యొక్క శరీర-కేంద్రీకృత క్యూబిక్ యూనిట్ సెల్ (b)

7.5.3 క్రిస్టల్ నిర్మాణాలు

ఒక క్రిస్టల్ యొక్క అతి చిన్న నిర్మాణ యూనిట్, దాని సమరూపత యొక్క అన్ని లక్షణాలను వ్యక్తపరుస్తుంది, ప్రాథమిక కణం.మూడు కోణాలలో కణాలు అనేక సార్లు పునరావృతం అయినప్పుడు, ఒక క్రిస్టల్ లాటిస్ పొందబడుతుంది.

ఏడు ప్రాథమిక కణాలు ఉన్నాయి: క్యూబిక్, టెట్రాహెడ్రల్, షట్కోణ, రాంబోహెడ్రల్, ఆర్థో-రాంబోహెడ్రల్, మోనోక్లినిక్ మరియు ట్రిక్లినిక్. ప్రాథమిక యూనిట్ కణాల యొక్క ఏడు ఉత్పన్నాలు ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు, శరీర-కేంద్రీకృత, ముఖ-కేంద్రీకృత క్యూబిక్.

a - NaCl క్రిస్టల్ యొక్క యూనిట్ సెల్; b - NaCl యొక్క దట్టమైన ముఖం-కేంద్రీకృత క్యూబిక్ ప్యాకింగ్; c - ఒక CsCl క్రిస్టల్ యొక్క శరీర-కేంద్రీకృత క్యూబిక్ ప్యాకింగ్ మూర్తి 7.3 - యూనిట్ సెల్

ఐసోమోర్ఫిక్ పదార్థాలు- అదే స్ఫటిక నిర్మాణాలను ఏర్పరిచే సారూప్య రసాయన స్వభావం గల పదార్థాలు: CaSiO 4 మరియు MgSiO 4

బహురూపత– రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ క్రిస్టల్ నిర్మాణాలలో ఉన్న సమ్మేళనాలు, ఉదాహరణకు SiO 2 (షట్కోణ క్వార్ట్జ్, ఆర్థోహోంబిక్ ట్రైడైమైట్ మరియు క్యూబిక్ క్రిస్టోబాలైట్ రూపంలో.)

అలోట్రోపిక్ సవరణలు- సాధారణ పదార్ధాల పాలిమార్ఫిక్ మార్పులు, ఉదాహరణకు, కార్బన్: డైమండ్, గ్రాఫైట్, కార్బైన్, ఫుల్లెరెన్.

క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నోడ్‌ల వద్ద ఉన్న కణాల స్వభావం మరియు వాటి మధ్య రసాయన బంధాల ఆధారంగా, స్ఫటికాలుగా విభజించబడ్డాయి:

1) పరమాణువు- నోడ్‌లు అణువులను కలిగి ఉంటాయి, వాటి మధ్య తక్కువ-శక్తి వాన్ డెర్ వాల్స్ శక్తులు పనిచేస్తాయి: మంచు స్ఫటికాలు;

2) పరమాణుపరంగా- సమయోజనీయ స్ఫటికాలు- స్ఫటికాల నోడ్లలో ఒకదానితో ఒకటి బలమైన సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుచుకునే అణువులు ఉన్నాయి మరియు అధిక లాటిస్ శక్తిని కలిగి ఉంటాయి, ఉదాహరణకు, డైమండ్ (కార్బన్);

3) అయానిక్ స్ఫటికాలు- ఈ రకమైన స్ఫటికాల యొక్క నిర్మాణ యూనిట్లు సానుకూలంగా మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన అయాన్లు, వీటి మధ్య విద్యుత్ పరస్పర చర్య జరుగుతుంది, ఇది చాలా అధిక శక్తితో వర్గీకరించబడుతుంది, ఉదాహరణకు NaCL, KCL;

4) మెటల్ స్ఫటికాలు- అధిక విద్యుత్ వాహకత, ఉష్ణ వాహకత, సున్నితత్వం, డక్టిలిటీ, మెటాలిక్ గ్లేర్ మరియు కాంతికి సంబంధించి అధిక పరావర్తనం కలిగిన పదార్థాలు; స్ఫటికాలలోని బంధం లోహంగా ఉంటుంది, లోహ బంధం యొక్క శక్తి సమయోజనీయ మరియు పరమాణు స్ఫటికాల శక్తుల మధ్య మధ్యస్థంగా ఉంటుంది;

5) మిశ్రమ బాండ్ స్ఫటికాలు- ఒకదానిపై ఒకటి రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రకాల బంధాల సూపర్‌పొజిషన్ ద్వారా వర్ణించబడే కణాల మధ్య సంక్లిష్ట పరస్పర చర్యలు ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు క్లాత్రేట్‌లు (సమ్మేళనాలు కూడా ఉన్నాయి) - స్ఫటికాకార ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లోని కావిటీస్‌లో అణువులను (అతిథులు) చేర్చడం ద్వారా ఏర్పడతాయి. మరొక రకమైన కణాల (హోస్ట్‌లు): గ్యాస్ క్లాత్రేట్స్ CH 4 . 6H 2 O, యూరియా క్లాత్రేట్స్.

తెలిసినట్లుగా, ఒక ద్రవ స్థితిలో ఉన్న పదార్ధం దాని వాల్యూమ్ను కలిగి ఉంటుంది, కానీ అది ఉన్న పాత్ర యొక్క ఆకారాన్ని తీసుకుంటుంది. పరమాణు గతి సిద్ధాంతం దీన్ని ఎలా వివరిస్తుందో తెలుసుకుందాం.

ద్రవ పరిమాణం యొక్క పరిరక్షణ దాని అణువుల మధ్య ఆకర్షణీయమైన శక్తులు పనిచేస్తాయని రుజువు చేస్తుంది. పర్యవసానంగా, ద్రవ అణువుల మధ్య దూరాలు పరమాణు చర్య యొక్క వ్యాసార్థం కంటే తక్కువగా ఉండాలి. కాబట్టి, మనం ఒక ద్రవ అణువు చుట్టూ పరమాణు చర్య యొక్క గోళాన్ని వివరిస్తే, ఈ గోళంలో మన అణువుతో సంకర్షణ చెందే అనేక ఇతర అణువుల కేంద్రాలు ఉంటాయి.

ఈ సంకర్షణ శక్తులు ద్రవ అణువును దాని తాత్కాలిక సమతౌల్య స్థానం దగ్గర దాదాపు 10 -12 -10 -10 సెకనుల పాటు ఉంచుతాయి, ఆ తర్వాత అది దాని వ్యాసం యొక్క దూరానికి దాదాపుగా కొత్త తాత్కాలిక సమతౌల్య స్థితికి దూకుతుంది. జంప్‌ల మధ్య, ద్రవ అణువులు తాత్కాలిక సమతౌల్య స్థానం చుట్టూ ఆసిలేటరీ మోషన్‌కు లోనవుతాయి. ఒక అణువు ఒక స్థానం నుండి మరొక స్థానానికి రెండు జంప్‌ల మధ్య సమయాన్ని అంటారు స్థిరపడిన జీవితం యొక్క సమయం. ఈ సమయం ద్రవ రకం మరియు ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ద్రవాన్ని వేడి చేసినప్పుడు, అణువుల సగటు నివాస సమయం తగ్గుతుంది.

నిశ్చల జీవిత కాలంలో (సుమారు 10 -11 సెకన్లు), చాలా ద్రవ అణువులు వాటి సమతౌల్య స్థానాల్లో ఉంచబడతాయి మరియు వాటిలో కొద్ది భాగం మాత్రమే ఈ సమయంలో కొత్త సమతౌల్య స్థానాలకు వెళ్లగలుగుతుంది. ఎక్కువ కాలం పాటు, చాలా ద్రవ అణువులు తమ స్థానాన్ని మార్చుకునే సమయాన్ని కలిగి ఉంటాయి.అందువల్ల, ద్రవం ద్రవత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు అది ఉన్న పాత్ర యొక్క ఆకారాన్ని తీసుకుంటుంది.

ఒక ద్రవం యొక్క అణువులు ఉన్నందునదాదాపు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా, అప్పుడు, తగినంత పెద్ద గతిశక్తిని పొందిన తరువాత, వారు తమ సమీప పొరుగువారి ఆకర్షణను అధిగమించి, వారి చర్య యొక్క గోళాన్ని విడిచిపెట్టగలిగినప్పటికీ, వారు ఇతర అణువుల చర్య యొక్క గోళంలోకి పడిపోతారు మరియు తమను తాము కనుగొంటారు కొత్త తాత్కాలిక సమతౌల్య స్థానం. ద్రవం యొక్క ఉచిత ఉపరితలంపై ఉన్న అణువులు మాత్రమే ద్రవం నుండి బయటకు వెళ్లగలవు, ఇది దాని బాష్పీభవన ప్రక్రియను వివరిస్తుంది.

కాబట్టి, ఒక ద్రవంలో చాలా చిన్న వాల్యూమ్ వేరు చేయబడితే, స్థిరపడిన జీవితంలో దానిలో అణువుల యొక్క ఆర్డర్ అమరిక ఉంటుంది, ఘనపు క్రిస్టల్ లాటిస్‌లో వాటి అమరిక వలె ఉంటుంది. అప్పుడు అది విచ్ఛిన్నమవుతుంది, కానీ మరొక ప్రదేశంలో పుడుతుంది. అందువల్ల, ద్రవం ఆక్రమించిన మొత్తం స్థలం అనేక స్ఫటిక కేంద్రకాలను కలిగి ఉన్నట్లు అనిపిస్తుంది, అయినప్పటికీ, అవి అస్థిరంగా ఉంటాయి, అనగా అవి కొన్ని ప్రదేశాలలో విచ్ఛిన్నమవుతాయి, కానీ మరికొన్నింటిలో మళ్లీ ఉత్పన్నమవుతాయి.

కాబట్టి, ద్రవం యొక్క చిన్న పరిమాణంలో దాని అణువుల యొక్క ఆర్డర్ అమరిక ఉంది, కానీ పెద్ద పరిమాణంలో అది అస్తవ్యస్తంగా మారుతుంది. ఈ కోణంలో వారు అంటున్నారు ద్రవంలో, అణువుల అమరికలో స్వల్ప-శ్రేణి క్రమం ఉంటుంది మరియు దీర్ఘ-శ్రేణి క్రమం ఉండదు.ఈ ద్రవ నిర్మాణాన్ని అంటారు క్వాసిక్రిస్టలైన్(స్ఫటికం లాంటిది). తగినంత బలమైన తాపనతో, స్థిరీకరణ సమయం చాలా తక్కువగా మారుతుంది మరియు ద్రవంలో స్వల్ప-శ్రేణి క్రమం ఆచరణాత్మకంగా అదృశ్యమవుతుంది.

ఒక ద్రవం ఘనంలో అంతర్గతంగా ఉండే యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. ద్రవంపై శక్తి యొక్క చర్య సమయం తక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు ద్రవం సాగే లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఒక కర్ర నీటి ఉపరితలంపై తీవ్రంగా తగిలినప్పుడు, కర్ర చేతి నుండి ఎగిరిపోవచ్చు లేదా విరిగిపోతుంది; ఒక రాయి విసిరివేయబడుతుంది, తద్వారా అది నీటి ఉపరితలంపై తాకినప్పుడు అది బౌన్స్ అవుతుంది మరియు కొన్ని జంప్‌లు చేసిన తర్వాత మాత్రమే అది నీటిలో మునిగిపోతుంది.ద్రవాన్ని బహిర్గతం చేసే సమయం పొడవుగా ఉంటే, స్థితిస్థాపకతకు బదులుగా, ద్రవత్వంద్రవాలు. ఉదాహరణకు, చేతి నీటిలో సులభంగా చొచ్చుకుపోతుంది.

కొద్దిసేపు ద్రవ ప్రవాహానికి శక్తిని ప్రయోగించినప్పుడు, రెండోది గుర్తిస్తుంది దుర్బలత్వం. ద్రవం యొక్క తన్యత బలం, ఘనపదార్థాల కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, పరిమాణంలో వాటి కంటే చాలా తక్కువ కాదు. నీటి కోసం ఇది 2.5 * 10 7 పే. కంప్రెసిబిలిటీద్రవం కూడా చాలా చిన్నది, అయితే ఇది ఘన స్థితిలో ఉన్న అదే పదార్ధాల కంటే పెద్దది. ఉదాహరణకు, ఒత్తిడి 1 atm పెరిగినప్పుడు, నీటి పరిమాణం 50 ppm తగ్గుతుంది.

విదేశీ పదార్ధాలు లేని ద్రవ లోపల విరామాలు, ఉదాహరణకు, గాలి, ద్రవంపై తీవ్రమైన ప్రభావంతో మాత్రమే సంభవిస్తుంది, ఉదాహరణకు, ప్రొపెల్లర్లు నీటిలో తిరిగేటప్పుడు లేదా అల్ట్రాసోనిక్ తరంగాలు ద్రవంలో ప్రచారం చేసినప్పుడు. ద్రవం లోపల ఈ రకమైన శూన్యత చాలా కాలం పాటు ఉండదు మరియు అకస్మాత్తుగా కూలిపోతుంది, అనగా అదృశ్యమవుతుంది.ఈ దృగ్విషయాన్ని అంటారు పుచ్చు(గ్రీకు "కావిటాస్" నుండి - కుహరం). ఇది ప్రొపెల్లర్లు వేగంగా ధరించడానికి కారణమవుతుంది.

కాబట్టి, ద్రవాలు ఘనపదార్థాల లక్షణాలతో చాలా సాధారణ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, ద్రవం యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువ అవుతుంది, దాని లక్షణాలు దట్టమైన వాయువుల లక్షణాలను చేరుకుంటాయి మరియు అవి ఘనపదార్థాల లక్షణాల నుండి మరింత భిన్నంగా ఉంటాయి.దీనర్థం ద్రవ స్థితి ఒక పదార్ధం యొక్క ఘన మరియు వాయు స్థితుల మధ్య మధ్యస్థంగా ఉంటుంది.

ఒక పదార్ధం ఘన స్థితి నుండి ద్రవ స్థితికి వెళ్ళినప్పుడు, అది ద్రవం నుండి వాయు స్థితికి వెళ్ళినప్పుడు కంటే లక్షణాలలో తక్కువ నాటకీయ మార్పు సంభవిస్తుందని కూడా మనం గమనించండి. దీని అర్థం, సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ఒక పదార్ధం యొక్క ద్రవ స్థితి యొక్క లక్షణాలు వాయు స్థితి యొక్క లక్షణాల కంటే ఘన స్థితి యొక్క లక్షణాలకు దగ్గరగా ఉంటాయి.