10: Chất lỏng và chất rắn
- Page ID
- 217700
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)Khoảng cách lớn giữa các nguyên tử và phân tử trong một pha khí, và sự vắng mặt tương ứng của bất kỳ tương tác đáng kể nào giữa chúng, cho phép mô tả đơn giản về nhiều tính chất vật lý giống nhau đối với tất cả các chất khí, bất kể đặc điểm hóa học của chúng. Như được mô tả trong mô-đun cuối cùng của chương về khí, tình trạng này thay đổi ở áp suất cao và nhiệt độ thấp - điều kiện cho phép các nguyên tử và phân tử tương tác ở mức độ lớn hơn nhiều. Ở trạng thái lỏng và rắn, những tương tác này có cường độ đáng kể và đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định một số tính chất vật lý phụ thuộc vào đặc tính hóa học của chất. Trong chương này, bản chất của các tương tác này và ảnh hưởng của chúng đối với các tính chất vật lý khác nhau của pha lỏng và rắn sẽ được kiểm tra.
- Giới thiệu
- Ở trạng thái lỏng và rắn, những tương tác này có cường độ đáng kể và đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định một số tính chất vật lý phụ thuộc vào đặc tính hóa học của chất. Trong chương này, bản chất của các tương tác này và ảnh hưởng của chúng đối với các tính chất vật lý khác nhau của pha lỏng và rắn sẽ được kiểm tra.
- 10.1: Lực lượng liên phân tử
- Các tính chất vật lý của vật chất ngưng tụ (chất lỏng và chất rắn) có thể được giải thích theo lý thuyết phân tử động học. Trong chất lỏng, lực hấp dẫn giữa các phân tử giữ các phân tử tiếp xúc, mặc dù chúng vẫn có đủ động năng để di chuyển qua nhau. Lực hấp dẫn giữa các phân tử, được gọi chung là lực van der Waals, chịu trách nhiệm về hành vi của chất lỏng và chất rắn và có bản chất tĩnh điện.
- 10.2: Tính chất của chất lỏng
- Lực liên phân tử giữa các phân tử ở trạng thái lỏng thay đổi tùy thuộc vào đặc điểm hóa học của chúng và dẫn đến các biến thể tương ứng về các tính chất vật lý khác nhau. Lực kết dính giữa các phân tử giống như chịu trách nhiệm cho độ nhớt của chất lỏng (khả năng chống dòng chảy) và sức căng bề mặt. Lực kết dính giữa các phân tử của chất lỏng và các phân tử khác nhau tạo thành bề mặt tiếp xúc với chất lỏng chịu trách nhiệm làm ướt bề mặt và tăng mao quản.
- 10.3: Chuyển pha
- Chuyển pha là các quá trình chuyển đổi vật chất từ trạng thái vật lý này sang trạng thái vật lý khác. Có sáu pha chuyển tiếp giữa ba giai đoạn của vật chất. Nóng chảy, hóa hơi và thăng hoa đều là các quá trình thu nhiệt, đòi hỏi nhiệt đầu vào để vượt qua các lực hút giữa các phân tử. Sự chuyển đổi qua lại của đóng băng, ngưng tụ và lắng đọng đều là các quá trình tỏa nhiệt, liên quan đến nhiệt khi lực hấp dẫn giữa các phân tử được thiết lập hoặc tăng cường.
- 10.4: Sơ đồ pha
- Các điều kiện nhiệt độ và áp suất mà tại đó một chất tồn tại ở trạng thái rắn, lỏng và khí được tóm tắt trong sơ đồ pha của chất đó. Biểu đồ pha là đồ thị kết hợp của ba đường cong cân bằng áp suất-nhiệt độ: rắn-lỏng, lỏng-khí và rắn khí. Những đường cong này đại diện cho mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất chuyển pha. Giao điểm của cả ba đường cong đại diện cho điểm ba của chất mà tại đó cả ba pha cùng tồn tại.
- 10.5: Trạng thái rắn của vật chất
- Một số chất tạo thành chất rắn kết tinh bao gồm các hạt trong một cấu trúc rất có tổ chức; những chất khác tạo thành chất rắn vô định hình (không tinh thể) với cấu trúc bên trong không có trật tự. Các loại chất rắn kết tinh chính là chất rắn ion, chất rắn kim loại, chất rắn mạng cộng hóa trị và chất rắn phân tử. Các tính chất của các loại chất rắn kết tinh khác nhau là do các loại hạt mà chúng bao gồm, sự sắp xếp của các hạt và cường độ của các điểm tham quan
- 10.6: Cấu trúc mạng tinh thể trong chất rắn tinh thể
- Cấu trúc của kim loại tinh thể và các hợp chất ion đơn giản có thể được mô tả dưới dạng đóng gói của các quả cầu. Các nguyên tử kim loại có thể đóng gói trong các cấu trúc đóng gói gần nhất hình lục giác, cấu trúc đóng gói gần nhất, cấu trúc tập trung vào cơ thể và cấu trúc lập phương đơn giản. Các anion trong cấu trúc ion đơn giản thường áp dụng một trong những cấu trúc này, và các cation chiếm không gian còn lại giữa các anion.
- Bài tập
- Đây là những bài tập về nhà để đi kèm với Textmap được tạo cho “Hóa học” bởi OpenStax.