Особенности жидкого состояния вещества

Особенности жидкого состояния вещества [c.86]

Особенности жидкого состояния вещества. В настоящее время еще нет общей теории жидкого состояния вещества. Объясняется это тем, что внутреннее строение жидкостей значительно сложнее внутреннего строения газов и кристаллов. В жидкостях расстояния между молекулами малы, а силы взаимодействия между ними велики, но не настолько, чтобы молекулы могли лишиться возможности двигаться поступательно. Это и приводит к ряду особенностей жидкого состояния вещества. [c.36]

Наличие значительных сил сцепления между молекулами жидкости обусловливает большую вязкость жидкостей по сравнению с вязкостью газов при тех же условиях. Две последние особенности жидкого состояния вещества (поверхностное натяжение и вязкость) более подробно рассматриваются ниже. [c.37]

Несмотря на наличие ряда в высшей степени интересных экспериментальных данных и удовлетворительное согласие с ними изложенных выше теоретических представлений, удельный вес спекулятивных интерпретаций и формулировок в радиационной химии жидких систем еще очень высок. В настоящее время очень трудно высказывать определенные теоретические суждения об ожидаемом ходе конкретной радиационнохимической реакции. Даже основные вопросы о первично образующихся продуктах — ионах и радикалах (процессы их образования в жидкости, зависимость от величины поглощенной энергии излучения, длительность жизни, распределение, реакции друг с другом) — далеко еще не выяснены экспериментально. Мы находимся в настоящее время лишь в начале решения поставленных задач. Лишь всеобъемлющее и углубленное изучение всех этих интересных (а в ближайшем будущем и практически весьма важных) вопросов с привлечением теории и расширенных экспериментальных исследований может продвинуть вперед решение этих задач. При этом будет достигнуто не только понимание в области радиационной химии жидких систем, но также и существенный прогресс в понимании особенностей жидкого состояния вещества. [c.213]

Термодинамические расчеты обратимых реакций, протекающих в жидкой фазе или в гетерофазных системах, несколько отличаются от расчетов для газофазных реакций, поскольку приходится учитывать физико-химические особенности жидкого состояния вещества и растворов. Использование понятия активности позволяет и в этом случае упростить решение многих задач, хотя на этом пути могут встретиться значительные трудности. [c.33]

Второе направление является полуэмпирическим. Его цель состоит в том, чтобы связать различные опытные характеристики жидкостей. Наконец, третье направление заключается в полном статистическом расчете, в котором используются лишь данные об энергии взаимодействия молекул. Эти данные получают либо на основе учения о строении вещества, либо из результатов измерений каких-либо свойств жидкости. Успехи этого последнего направления в развитии теории жидкости существенно связаны с применением электронно-вычислительных машин. Для построения моделей жидкости и выбора основных опытных характеристик жидкости целесообразно рассмотреть особенности жидкого состояния. [c.284]

Другая характерная особенность жидкого состояния — близость величин потенциальной и кинетической энергий молекулы. Для кристаллического состояния (при температурах ниже температуры плавления) отношение кинетической энергии к потенциальной значительно меньше единицы, для газов оно значительно больше единицы, а для жидкостей близко к единице. Теплота плавления твердого тела в десятки раз меньше теплоты испарения при нормальной температуре плавления. В области температур, близких к температуре плавления, обнаруживается аналогия или близость свойств жидкости и твердого тела. При температуре плавления различия молярных объемов, энтальпий, энтропий и других термодинамических характеристик у жидкого и твердого состояний для многих веществ обычно не превышают 20%, а для отдельных веществ значительно меньше, тогда как различие термодинамических характеристик жидкого и газообразного состояний в этой области температур весьма значительно. Коэффициенты сжимаемости твердых тел и жидкостей находятся в пределах [c.223]

Практическое осуществление многих реакций в жидких растворах более удобно и эффективно, чем проведение их в газообразном или твердом состояниях. Это связано как с особенностями жидкого состояния, так и влиянием растворителя на реагирующие вещества. При обычных условиях концентрации реагирующих веществ в жидких растворах по сравнению с газообразным состоянием могут изменяться в широких пределах, определяемых их растворимостью. Для жидкого состояния по сравнению с твердим доступ реагирующих веществ друг к другу значительно легче. Влияние растворителя на реагирующие вещества связано с явлением сольватации. Причем растворитель выступает не только как среда, в которой происходит процесс, но и как активный химический реагент. С точки зрения влияния на скорость химической реакции растворитель является своеобразным катализатором активных частиц, регулятором числа столкновений и прочности связи между взаимодействующими в растворе атомно-молекулярными объектами и т. п. Таким образом, химические процессы в растворах протекают в условиях сложного влияния на них природы растворителя. [c.207]

Особенности газового состояния вещества потребовали разработки специфических методов анализа газов. Эти методы резко отличаются от способов, применяемых при анализе твердых и жидких видов топлива, в связи с чем в данной главе будут описаны с достаточной подробностью основные приемы и способы анализа горючих газов. [c.119]

Переход из твердого состояния вещества в жидкое называется плавлением, а обратный процесс— отвердеванием. Температура, при которой твердое и жидкое состояния вещества находятся в равновесии друг с другом при давлении 1 атм, называется нормальной температурой отвердевания данного вещества. При охлаждении жидкости до ее температуры отвердевания в некоторых случаях, однако, может произойти задержка образования кристаллической решетки, если молекулы жидкости оказываются не упорядочены в достаточной мере. Это особенно относится к веществам с большими молекулами, для образования кристаллической решетки которых требуется не только правильное расположение молекул в узлах решетки, но также строго определенная ориентация каждой молекулы в соответствующем ей месте. (Можно привести здесь такую аналогию зрители на футбольном матче должны не только сесть на свои места, но и повернуться на них таким образом, чтобы каждому из них было видно футбольное поле.) Задержка процесса кристаллизации жидкости называется переохлаждением. [c.194]

Главной особенностью коллоидного состояния вещества является ведущая роль поверхностных явлений, что объясняется значительно более высокими значениями удельной поверхности по сравнению с твердым и жидким состояниями. Обычно все коллоидные системы делят на грубодисперсные (с размером частиц от 10" до Ю м) и вы- [c.40]

Расплавы — одна из форм жидкого состояния вещества, занимающего, как известно, промежуточное положение между твердым и газообразным состоянием. Поэтому все наиболее характерные особенности жидкого состояния должны учитываться при рассмотрении строения силикатных расплавов. [c.106]

Анализ газов представляет собой специфическую отрасль аналитической химии, поскольку методы газового анализа резко отличаются от обычных методов анализа жидких и твердых веществ. Особенности газового состояния вещества обусловливают широкое применение при анализе газов физических методов. Во многих случаях анализ газов вообще производится исключительно с помощью только физических методов. В других случаях физические методы исследования газов сочетаются с химическими определениями. [c.3]

Особенности твердого состояния вещества. Твердым со стоянием вещества называется такое его состояние, при котором частицы этого вещества имеют устойчивое расположение в пространстве. В твердом веществе каждая частица занимает определенное фиксированное положение в пространстве, совершая колебательное движение около этого положения. Такое расположение частиц твердого вещества в пространстве обусловливает следующие его особенности в сравнении с газообразным и жидким состояниями [c.48]

Энергия водородной связи значительно меньше энергии обычной ковалентной связи (150—400 кДж/моль). Она равна примерно 8 кДж/моль у соединений азота и достигает около 40 кДж/моль у соединений фтора. Одиако этой энергии достаточно, чтобы вызвать ассоциацию молекул, т. е. их объединение в димеры (удвоенные молекулы) или полимеры, которые в ряде случаев существуют не только в жидком состоянии вещества, но сохраняются и при переходе его в ар. Именно ассоциация молекул, затрудняющая отрыв их друг от друга, и служит причиной аномально высоких температур плавления и кипения таких веществ, как фтороводород, вода, аммиак. Другие особенности этих веществ, обусловленные образованием водородных связей и ассоциацией молекул, будут рассмотрены нпже, при изучении отдельных соединений. [c.149]

Другая характерная особенность жидкого состояния — близость величин потенциальной и кинетической энергий молекулы. Для кристаллического состояния (при температурах ниже температуры плавления) отношение кинетической энергии к потенциальной значительно меньше единицы, для газов оно значительно больше единицы, а для жидкостей близко к единице. Теплота плавления твердого тела в десятки раз меньше теплоты испарения при нормальной температуре плавления. В области температур, близких к температуре плавления, обнаруживается аналогия или близость свойств жидкости и твердого тела. При температуре плавления различия молярных объемов, энтальпий, энтропий и других термодинамических характеристик у жидкого и твердого состояний для многих веществ обычно не превышают 20%, а для отдельных веществ значительно меньше, тогда как различие термодинамических характеристик жидкого и газообразного состояний в этой области температур весьма значительно. Коэффициенты сжимаемости твердых тел и жидкостей находятся в пределах 1—0,01 ГПа , а у газов эта величина на 3—4 порядка выше. При нагревании жидкости от температуры плавления до температуры кипения многие ее свойства приближаются к свойствам насыщенного пара. Так, при нагревании плотность жидкости уменьшается, а плотность насыщенного пара увеличивается. С повышением температуры уменьшается теплота испарения. [c.223]

Таким образом, при учете межмолекулярных взаимодействий процессы поглощения и излучения света молекулой, находящейся в конденсированной среде (растворе), уже нельзя описать в рамках двухуровневой схемы энергетических состояний, как в газовой фазе. В случае раствора указанная схема превращается в четырехуровневую, причем это обстоятельство является принципиальной особенностью изучаемой системы, обусловленной природой жидкого состояния вещества. [c.103]

Расчет констант равновесия и составов равновесных смесей для гомогенных жидкофазных реакций или для взаимодействия газов с жидкостями представляет большой практический интерес, поскольку такие процессы часто встречаются в органической технологии. Эти расчеты имеют ряд особенностей по сравнению с расчетами газофазных реакции, что обусловлено спецификой жидкого состояния веществ и растворов. [c.250]

Особенности газового состояния вещества потребовали разработки специфических методов анализа газов. Эти методы резко отличаются от способов, применяемых при анализе твердых и жидких видов топлива. [c.105]

Представления об особенностях жидкого состояния с течением времени претерпевали значительные изменения. Теория Ван-дер-Ваальса явилась первой попыткой объяснить свойства газов и жидкостей с единой точки зрения на базе определенной модели межмолекулярных взаимодействий в системе. Успехом теории было объяснение непрерывного перехода от жидкого состояния к газообразному, а также установление связи между критическими параметрами вещества и молекулярными характеристиками. Однако теория Ван-дер-Ваальса оказалась мало пригодной для описания свойств самой жидкости. В этой теории подчеркивалась общность свойств жидкости и газа, причем оба состояния рассматривались как бесструктурные. Отмечалось, что различие между ними состоит только в большей плотности жидкости. [c.394]

Таким образом, растворы представляют собой сложные многокомпонентные системы взаимодействующих друг с другом частиц, в которых свойства этих частиц в значительной мере теряют индивидуальный характер и их энергетическое состояние зависит от окружающей среды. При этом сама эта среда обладает рядом специфических особенностей, характерных для жидкого состояния вещества. [c.117]

Применение жидких удобрений в сельском хозяйстве имеет ряд особенностей и требует специально сконструированной, но несложной аппаратуры. В жидком состоянии вещества поступают в почву более полно смешанными, чем в твердом состоянии. Жидкие удобрения можно более равномерно распределять в почве. [c.218]

Величина энтропии сложным образом отражает всю совокупность свойств соединения в данном его агрегатном состоянии. Из таблицы, приведенной ниже, видно, что энтропия веществ зависит от молекулярного веса (и увеличивается с его ростом в ряду близких по свойствам веществ), от агрегатного состояния веществ (н возрастает при переходе от твердых тел к жидким и особенно к газообразным), а также от кристаллического строения (ср. энтропии графита и алмаза), изотопного состава (Н О h DjO) н структуры молекул (н-бутан и изобутан). [c.101]

Различие между кристаллическими и аморфными телами особенно резко проявляется в их отношении к нагреванию. В то время как кристаллы каждого вещества плавятся при строго определенной температуре и прн той же температуре происходит переход из жидкого состояния о твердое, аморфные тела ие имеют [c.163]

В монографии рассмотрены вопросы фазового равновесия при переходе веществ из жидкого состояния в кристаллическое, кинетические закономерности образования и роста кристаллов. Обсуждены особенности теплообмена при охлаждении различных расплавов. Приведена классификация методов кристаллизации расплавов. Проанализированы особенности различных технологических методов кристаллизации расплавов, в том числе методов отверждения расплавов, фракционной кристаллизации, очистки веществ от примесей и выращивания монокристаллов. Рассмотрены вопросы аппаратурного оформления разных процессов кристаллизации расплавов. [c.728]

Растворимость веществ в кристаллическом состоянии в Общем значительно меньше, чем в жидком. Поэтому полная смешиваемость данных веществ в жидком состоянии еще отнюдь не означает, что они будут образовывать твердые растворы в кристаллическом состоянии. Неограниченная взаимная растворимость в кристаллическом состоянии — явление сравнительно редкое. Большей частью только вещества, очень близкие по составу и строению молекул, обладают способностью в любых относительных количествах замещать друг друга в кристаллах, образуя твердые растворы замещения. Но зато весьма распространены, в особенности в металлических системах, твердые растворы (замещения или внедрения) в пределах небольших концентраций (см. 133). [c.338]

Термодинамические исследования координированных систем важны для развития теории жидкого состояния и твердого состояния вещества, для изучения адсорбентов и катализаторов, особенно при установлении структуры активных центров, оптимального состава адсорбентов и катализаторов, а также для развития научных основ технологии в химии. [c.249]

Особенности твердого, или кристаллического, состояния венте-ства см. 12, Жидкое и кристаллическое состояния вещества объединяются под одним понятием конденсированного состояния. [c.74]

Для газообразного фазового состояния характерно полное отсутствие упорядоченности во взаимном расположении частиц. Жидкое (аморфное) состояние определяется ближним порядком во взаимном расположении частиц и отсутствием дальнего порядка. Кристаллическое состояние вещества характеризуется как ближним, так и дальним порядком во взаимном расположении частиц. Как отмечалось ранее, особенностью полимерных молекул является анизотропия их формы. Поэтому в кристаллических высокомолекулярных соединениях понятие дальний порядок включает в себя, как максимальную вероятность нахождения центра тяжести данной молекулы от той, от которой ведется отсчет ( координационный порядок ), так и преимуще- [c.124]

Рассмотрим применение теории столкновений к жидкофазным реакциям, имеющим некоторые существенные особенности по сравнению с газофазными. Это связано с различиями между газообразным и жидким состоянием вещества. Расстояние между частицами в жидкости меньше их собственных размеров, поэтому большая часть объема занята самими частицами. По-ценциальная энергия взаимодействия последних больше средней кинетической энергии их движения. Само движение имеет сложный характер каждая молекула колеблется и вращается в ячейке, которую создают окружающие ее частицы, а диффузия есть результат последовательных перескоков частиц из одной ячейки в другую (см. разд. IV.5.5). [c.731]

По своим физическим свойствам жидкое состояние вещества является промежуточным между твердым и газообразным. Химики, изучающие реакции в растворе, имеют дело с так называемыми нормальными жидкостями, очень редко - с жидкими кристаллами и практически не работают с квантовыми жидкостями. Нормальные жидкости при отсутствии внешних воздействий макроскопически однородны и изотропны. По многим свойствам жидкость близка к твердому телу, особенно вблизи точки плавления. Как и твердое тело, жидкость имеет поверхность раздела фаз и вьщерживает без разрыва большие растягивающие усилия. Жидкость и твердое тело имеют близкие значения плотности, удельной теплоемкости, удельной теплопроводности, электропроводности. Все это является результатом того, что молекулы и в жидкости и в твердом теле находятся в тесном контакте друг с другом. [c.179]

Проведение процесса высокотемпературной ректификации связано с рядом особенностей технического порядка. Прежде всего, для поддержания адиабатных условий в колонне необходима электро-обогреваемая рубашка, позволяющая компенсировать относительно большие потери тепла в окружающую среду. Обращение потоков фаз вверху колонны происходит на участке, температура которого поддерживается выше точки плавления ректифицируемого вещества, но ниже его температуры кипения на 50—80 °С (если это иозволнет диапазон жидкого состояния вещества). Кроме того, после окончания процесса необходимо остатки кубовой жидкости вывести из аппаратуры. В противном случае при новом цикле работы в результате теплового расширения застывшей массы кубового остатка произойдет разрушение куба. [c.155]

После того, как в начале 70-х годов вырабатывалось понятие о температуре абсолютного кипения (/с, доп. 109) и стала очевидною связь с ее отступлениями от закона Бойль-Мариотта, а особенно после сжижения постоянных газов, общее внимание обратилось на усовершенствование основ-вых понятий о газообразном и жидком состояниях веществ. Одни исследователи шли путем дальнейшего изучения паров (напр.. Рамзай и Юнг), газов (напр., Амага) и жидкостей (напр., Заенчевский, Надеждин и др.), особенно близ <с и рс, другие (напр., Коновалов, Де-Геен и др.) старались в обычном (далеком от /с и рс) состоянии жидкостей найти их отношение к газам, а третьи (Ван-дер-Ваальс, Клаузиус и др.), изойдя из общепринятых уже начал механической теории тепла и кинетической теории газов, сделав очевидное предположение о сущесгвовании в газах тех сил, которые явно действуют в жидкостях, выводили связь свойств тех и других. Здесь, в этом элементарном руководстве, неуместно излагать совокупность достигнутых выводов (см. физическую химию), но полезно дать понятие о результатах соображений Ван-дер-Ваальса, ибо они уясняют непрерывность перехода от жидкостей к газам в самом простейшем виде и, хотя вывод нельзя считать совершенным и окончательным (доп. 63), тем не менее он столь глубоко проникает в сущность дела, что его значение не только отражается во множестве физических исследований, но и в области химии, где столь обычны переходы вещества из газового в жидкое состояние, а также обратно, и где самые процессы диссоциации, разложения и соединения необходимо не только уподобить перемене физических состояний, но и сводить к ним, так как направление реакций обусловливается физическим состоянием участвующих веществ, что разрабатывали Девилль, Гиббс, Ливеинг и многие другие. [c.428]

Объектами анализа могут служить вещества во всех трех агрегатных состояниях твердом, жидком и газообразном. Однако в качественном анализе приходится обычно анализировать исходные твердые и жидкие вещества. Анализ газовых смесей выделяется в спещгальный раздел аналитической химии — газовый анализ, и изучается он особо, так как здесь требуется довольно сложная аппаратура, соответствующая особенностям газообразного состояния вещества. В качественном анализе, с другой стороны, широко используются реакции открытия ионов по выделению газов при взаимодействии твердых и жидких веществ, которые не требуют сложных приборов. Например, ион аммония ЫН может быть открыт по реакции [c.13]

Изложение фактического и теоретического материала по геометрической структуре мы проведем в следующей последовательности-сначала рассмотрим с1роение молекул, затем перейдем к кристаллическим соединениям и закончим обзором жидкого состояния вещества, которое содержит в себе структурные особенности газов и кристаллов. [c.56]

В основном из-за трудоемкости калориметрических измерений экспериментальные данные накапливаются исключительно медленно. Кроме того, почти полное отсутствие термодинамического освещения неводных растворов электролитов привело к своеобразному гипнозу водных растворов , поведение и свойства которых скорее являются исключением из правил, характерных для растворов в других средах, не обладающих специфическими особенностями воды. Можно с уверенностью полагать, что накопление систематических и достаточно точных опытных данных по термодинам1и<е водных и неводных растворов электролитов в возможно широком интервале концентраций и температур должно способствовать дальнейшему развитию как теории электролитных растворов, так и более глубокому познанию природы чистых жидкостей. Выявляющиеся в изменениях термодинамических функций нарушения структур растворителей при внедрении в них ионов с их мощными полями безусловно могут в сочетании с другими методами исследования внести ясность во многие спорные вопросы физики жидкого состояния вещества. [c.40]

Жидкое состояние вещества имеет сходство как с твердым, так и с газообразным состоянием, являясь промежуточным между ними. Вблизи критической точки жидкость близка по свойствам к газу, а при температурах, отдаленных от нее и особенно близких к температурам кристаллизации, жидкость сходна с твердьш телом. Характер теплового движения молекул (атомов, ионов) в жидком состоянии близок к характеру теплового движения молекул в твердых телах. В жидкости молекулы располагаются вплотную в соответствии с равновесными межмолекуляр-ньши расстояниями. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул не достаточна для преодоления сил их взаимодействия. Молекулы в течение некоторого промежутка времени колеблются около определенного места (положения) равновесия. Через время, называемое временем юседлой жизни , молекулы скачкообразно меняют место равновесия, относительно медленно перемещаясь внутри жидкости. Жидкость и твердое тело имеют различное время оседлой жизни . В твердом состоянии для молекул характерно большее время юседлой жизни , нежели в жидком, так как в твердом теле изменения их среднего положения в результате самодиффузии происходят значительно реже. Жидкости обладают ближним порядком в отличие от твердых кристаллических тел, обладающих также и дальним порядком. Молекула, находящаяся внутри чистой жидкости, окружена со всех сторон другими молекулами и испытывает притяжение во всех направлениях. В среднем межмолекулярные силы во всех направлениях одинаковы и компенсируются. Поэтому результирующая сила, действующая на молекулу внутри жидкости со стороны других молекул, в среднем равна нулю. [c.21]

Более полной будет картина при рассмотрении зависимости энтропии от порядкового номера в совокупности подобных веществ по всей периодической системе. Такого рода зависимость на примере одной группы соединений изображена на рис. 16. На нем не представлены жидкие и газообразные соединения, так как для них, и особенно для последних, значения 5 выпадают из общей закономерности — сказывается чувствительность энтропии к агрегатному состоянию вещества. Кроме того, на графике изображена не мольная, а грамм-эквивалентная энтропия, что почти устраняет влияние на значение 293 увеличения числа атомов в молекуле соединения (например, рост в ряду НЬС — ЗгС12 — С1з — 2гС 4 —. ..). Периодичность ве- [c.41]

В настоящее время справочные термодинамические данные (в особенности для органических веществ) нередко являются значительно более полными для газообразного состояния веществ, чем для жидкого и кристаллического. Это приводит к необходимости определения термодинамических свойств жидкостей и кристаллов по данным о свойствах тех же веществ в газообразном состоянии. В других случаях возникают и обратные задачи. Справочные данные для газов относятся обычно к стандартному состоянию. По-втому для таких пересчетов необходимы термодинамические пара- [c.46]

Особо важное значение имеет стабильность нефтяных остатков против расслоения при их коксовании. В зависимости от этой стабильности различные нефтяные остатки переходят из пластического состояния в твердое в течение неодинакового времени, что в конечном счете определяет качество нефтяных коксов и, особенно, содержание в них летучих веществ. Действительно, как показывает практика, для перехода гудронов ромашкинской нефти из жидкого состояния в неподвижное требуется в 2—3 раза больше времени, чем для крекинг-остатков, более подготовленных к коксованию и менее стабильных против расслоения. При этом летучих в коксе содержится больше, чем при получении его из крекинг-остатков. [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология