Опыт показывает, что при нагревании некоторых твёрдых тел они способны расплавляться, то есть превращаться в жидкость, а затем испаряться. Уменьшение температуры вещества ведет к обратному процессу. Возможно превращение кристаллического вещества в газ, минуя жидкую фазу (процесс сублимации).
Агрегатные состояния:
Агрегатное состояние зависит от температуры и давления над поверхностью вещества. Переходы из одного агрегатного состояния в другое, которые сопровождаются изменением характера упаковки частиц (ближний, дальний порядок, неупорядоченность), называют фазовыми переходами первого рода.
В природе вода (единственное вещество на Земле) может иметь три агрегатных состояния: твердое (это дел или снег); жидкость и газообразное (пар).
Лед имеет кристаллическую решетку, то есть его атомы четко расположены. Он сохраняет форму, обладает объемом и сохраняет его, атомы плотно упакованы.
Вода текучая субстанция. Она сохраняет объем, но не сохраняет форму, принимая форму сосуда в котором находится. Имеет нечеткое расположение частиц и большую их подвижность в сравнении со льдом.
Пары воды заполняют все предоставленное им пространство, обладают рыхлой упаковкой частиц, их можно легко сжать.
В жидком состоянии вода может находиться при нормальном атмосферном давлении при температуре от 0oC до 100 oC. Вода – это растворитель, который необходим для течения биохимических реакций. Свойствами растворителя она обладает благодаря полярности своих молекул. В массовом составе воды содержится 88,81% кислорода и 11,19% водорода. Если вода переходит изо льда в жидкость, то ее плотность растет. При увеличении температуры воды в диапазоне от 0oC до +4oC ее плотность увеличивается. С дальнейшим повышением температуры плотность воды уменьшается. При +4oC плотность воды выше, чем плотность льда. Вода имеет высокую теплоемкость, поэтому является хорошим переносчиком тепла. Вода — тепловой регулятор на Земле. Кроме этого вода обладает высоким поверхностным натяжением (больше только у ртути).
При давлении в одну атмосферу и температуре 0oC и ниже вода переходит в лед. Тогда как при уменьшении температуры все тела уменьшают свой объем, вода при замерзании расширяется примерно на 9%. Аномальные свойства воды объясняются особенностью молекулярного строения. Обладая одной кристаллической структурой, лед имеет много разных форм. Это снежинки, сосульки, льдины и т.д. Лед в природе может иметь механические примеси, такие как твердые частицы, капли растворов или пузырьки газов.
Переход воды в газообразное состояние можно наблюдать, нагревая при нормальном атмосферном давлении до температуры 100 oC. Газообразная вода может встречаться, например, в виде тумана, облаков.
Рассуждение:
Как называется объем 1 моля вещества?
Чему будет равен молярный объем воды, если ее Mr = 18, а ρ = 1 г/мл?
(Конечно 18 мл).
Для определения объема вы пользовались формулой известной из физики ρ = m / V (г/мл, г/см3, кг/м3)
Отмерим этот объем мерной посудой. Отмерим молярные объемы спирта, серы, железа, сахара. Они разные, т.к. плотность разная, (таблица различных плотностей).
А как обстоит дело у газов? Оказывается, 1 моль любого газа при н.у. (0°С и 760 мм.рт.ст.) занимает один и тот же объем молярный 22,4 л/моль (показывается на таблице). А как будет называться объем 1 киломоля? Киломолярным. Он равен 22,4 м3/кмоль. Миллимолярный объем 22,4 мл/моль.
Откуда взялось это число?
Оно вытекает из закона Авогадро. Следствие из закона Авогадро: 1 моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л/моль.
Смеси бывают твердые, жидкие, газообразные, коллоидные.
Твердые бывают сыпучими и сплавами. В быту - смеси круп, мельхиор, сталь и т. д. В природе - песок, почва, камень (многокомпонентный твердый раствор).
Жидкие бывают растворами и коллоидными. Раствор - чай, соль или сода в воде. В природе - вода морская и минеральная.
Коллоиные растворы - гели, шампуни, клеи. В природе - болотная торфяная вода, молоко.
Коллоидными могут быть смеси жидкость/газ, тв. в-во/газ, тв. в-во/жидкость. В природе -туман, пыль, лава, глина, в быту - аэрозоли, пасты.
И наконец смеси газовые. В природе - воздух, природный газ, в быту - бытовой сжиженный газ (пропан-бутан).
Смеси газов:
В качестве примера такой однородной смеси можно назвать воздух.
В состав чистого воздуха входят различные газообразные вещества:
- азот (его объёмная доля в чистом воздухе составляет 78%);
- кислород (21%);
- благородные газы — аргон и другие (0,96%);
- углекислый газ (0,04%).
Газообразной смесью являются природный газ и попутный нефтяной газ. Основными составными частями этих смесей являются газообразные углеводороды: метан, этан, пропан и бутан.
Также газообразной смесью является такой возобновляемый ресурс, как биогаз, образующийся при переработке бактериями органических остатков на свалках, в ёмкостях очистных сооружений и в специальных установках. Главная составная часть биогаза — метан, который содержит примесь углекислого газа, сероводорода и целого ряда других газообразных веществ.
Закрепление:
От чего зависит молярный объем?
Как называется объем 1 киломоль вещества?
Домашнее задание:
Выучить и повторить материал из конспекта.