Агрегатные состояния вещества Газы

Строение вещества. В этом разделе изучается строение атомов и молекул, а также агрегатные состояния веществ. В экспериментальных исследованиях строения молекул наибольщее применение получил метод молекулярной спектроскопии. При изучении агрегатных состояний рассматриваются взаимодействия молекул в газах, жидкостях и кристаллах. Этот раздел имеет важное значение для фармации. Подавляющее большинство лекарственных веществ представляет собой сложные органические соединения с несколькими функциональными группами в молекуле. Химическая структура соединений определяет их биологическую активность. Установление химической структуры соединений методами молекулярной спектроскопии и выяснение связи с биологической активностью представляют собой важные проблемы фармации. [c.9]

Различают гомогенное и гетерогенное горение. При гомогенном горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (горение газов), а при гетерогенном — различное (горение жидких и твердых продуктов). [c.180]

Молекулярные механизмы накопления и переноса тепла прежде всего зависят от агрегатного состояния вещества (газ, жидкость, твердое тело), его структуры, класса (низкомолекулярное, высокомолекулярное соединение, аморфное, кристаллическое) и природы (диэлектрик, проводник). В веществах различных классов и при разных состояниях преобладают те или иные виды энергии, а последними определяются возможные виды движения молекул, т. е. число внутренних степеней свободы, от которого зависит теплоемкость. Так, для одноатомных газов характерна только поступательная кинетическая энергия а для двух- и многоатомных газов помимо поступательной — вращательная (вследствие вращения молекулы как твердого тела вокруг различных ее осей) и колебательная (вследствие колебания атомов в молекуле друг относительно друга). [c.67]

Молекулы веществ, находящиеся в твердом, жидком и газообразном состоянии, взаимодействуют друг с другом с разными по энергии силами — силы Ван-дер-Ваальса, водородная связь, химическая связь и др. Такое взаимодействие определяет конденсированное состояние вещества. Эти силы приводят к появлению в жидкостях и газах сольватов и ассоциатов, обусловливают диссоциацию молекул и других частиц в любых агрегатных состояниях вещества, они же характеризуют появление структуры (полиэдры, ансамбли полиэдров или кластеры) в веществе в разных его агрегатных состояниях, определяя аморфную или кристаллическую структуру. Межмолекулярное взаимодействие частиц в системе приводит к отклонению их свойств от идеальных. Такие системы называют неидеальными или реальными. Свойства индивидуальных реальных систем (веществ в чистом виде) могут быть рассчитаны с помощью уравнений состояния вещества. Этих уравнений в литературе приведено несколько сотен. Свойства же смесей расчету пй уравнениям состоянию не поддаются. Это определяется сложностью изменения свойств смесей с изменением их состава. [c.220]

Термин решетка удобен не только при описании твердых тел, для которых процессы релаксации действительно связаны с колебаниями кристаллической решетки в более широком смысле термин решетка относится к любым степеням свободы систем, за исключением тех, которые непосредственно связаны со спином. Поскольку спин-решеточная релаксация определяется взаимодействием спинов с тепловым движением решетки , она возможна при любом агрегатном состоянии вещества (газ, жидкость или твердое тело). Существенно здесь то, что решетка находится в состоянии теплового равновесия это означает, что вероятности спонтанных спиновых переходов вверх и вниз не равны, как это было бы для переходов, индуцированных радиочастотным полем. [c.20]

Согласно определению, понятие раствора охватывает любые агрегатные состояния вещества жидкие, газообразные и твердые. Растворами являются нефть и жидкие нефтепродукты, газы каталитического крекинга и природный газ, продукты реакции, отводимые из химических реакторов, и атмосферный воздух, жидкие и твердые сплавы металлов и расплавленные смеси силикатов. [c.11]

Жидкое агрегатное состояние вещества по своему строению является промежуточным между газообразным, в котором частицы распределены в пространстве случайным образом, и твердым кристаллическим, в котором расположение частиц строго упорядочено. В расположении частиц жидкости наблюдается сложное сочетание элементов порядка и беспорядка. В отличие от газа в жидкости имеется так называемый ближний порядок, т. е. каждая частица окружена одинаковым числом ближайших соседних частиц — это число называется координационным числом. Наличие ближнего порядка в некоторой г ере роднит строение жидкостей со строением кристаллов (см. 8.3). Однако в отличие от кристаллов, в которых частицы совершают колебания около строго фиксированных положений, частицы жидкости способны к перемещению. [c.114]

В зависимости от агрегатного состояния вещества различают сушку твердых (в том числе пастообразных) тел, жидкостей и газов. [c.156]

Из кинетической теории агрегатного состояния вещества следует, что теплоемкость зависит от строения вещества чем сложнее молекулы вещества, тем больше его теплоемкость. Так, изохорная молярная теплоемкость идеального газа равна [c.56]

Теплота химической реакции определяется не только природой, но и агрегатным состоянием веществ. Поэтому в термохимические уравнения вводят сокращенные обозначения агрегатного состояния (жидкость — ж, твердое тело — т, газ — г), например [c.12]

Поскольку запас внутренней энергии при данных условиях зависит как от химической природы вещества, так и от его агрегатного состояния, то последнее принято обозначать в уравнениях реакций буквами g (газ), 1 (жидкость), s (твердое), которые ставятся в скобках после символа соответствующего вещества. Эти обозначения обычно опускают, когда при условиях проведения реакции агрегатное состояние веществ — участников реакции является вполне определенным. В соответствии с принятыми в термохимии и термодинамике обозначениями имеет место связь [c.50]

Конденсация двумерного газа приводит к образованию твердообразных и жидкообразных монослоев. Такие названия даются по аналогии с твердым и жидким агрегатным состоянием веществ. Двумерные жидкости отличаются малой сжимаемостью, а твердообразные монослои имеют модуль упругости. [c.42]

К ионным реакциям относятся также радиационно-химические процессы, вызываемые действием рентгеновских а- и р-излучений. Возникновение таких реакций обусловливается способностью излучений ионизировать и возбуждать молекулы вещества, т. е. приводить к образованию активных частиц. Радиационно-химические реакции имеют небольшую величину энергии активации и протекают сравнительно легко даже при очень низких температурах (ниже 373 К).-В отличие от обычных реакций их скорость мало зависит от температуры, но зависит от агрегатного состояния вещества. Обычно в газе эти реакции происходят с большим выходом, чем в жидком и твердом состояниях, что связано с более быстрым рассеиванием энергии в конденсированной среде. [c.199]

Опыты с жидким воздухом представляют большой интерес. Низкие температуры, которые можно получить при помощи жидкого воздуха, позволяют наблюдать разнообразные явления изменение агрегатных состояний (конденсация газов, затвердевание жидкости), цвета веществ, связанное с перестройкой кристаллической решетки интенсивное горение веществ в жидком воздухе. [c.29]

Энтропия существенно зависит от агрегатного состояния вещества. Ее значение наименьшее для твердого тела. При плавлении происходит скачкообразное возрастание энтропии, поскольку частицы приобретают возможность перемещаться в пространстве и вращаться, т. е. резко возрастает число возможных микроскопических состояний системы. Еще менее упорядоченным состоянием является газ, и испарение сопровождается существенным ростом энтропии вещества. Изменением энтропии сопровождаются и любые другие процессы, если они сопровождаются изменением упорядоченности в системе. Так, энтропия возрастает при диссоциации частиц, т. е. при образовании двух или нескольких частиц из одной. Например, при превращении 1 моль Нг в атомы Н при комнатной температуре энтропия возрастает на 230 Дж/К. Образование полимера из мономеров, например образование белка из аминокислот, сопровождается понижением энтропии (возникает более упорядоченная система). Высоко упорядоченной системой является живая клетка, поэтому ее энтропия много ниже энтропии составляющих ее веществ, взятых в отдельности. [c.159]

В термохимическом уравнении обязательно указание на агрегатное состояние вещества (г) — газ (т) твердое (кристаллическое, аморфное, полиморфная модификация) (ж) — жидкое. Эти символы могут отсутствовать, если агрегатное состояние очевидно. [c.80]

В кристаллах также должны обнаруживаться явления релаксации как следствие универсального теплового движения. Следует помнить, что тепловое движение существует во всех агрегатных состояниях вещества с интенсивностью, определяемой только величиной абсолютной температуры. Хаотическое тепловое движение всегда различно по характеру в газах оно выражается в беспорядочном поступательном движении молекул, прямолинейном и равномерном между соударениями молекул друг с другом и стенками сосуда, заключающего газ. В жидкостях тепловое движение характеризуется своеобразным беспорядочным ползаньем беспорядочными колебаниями молекул друг около друга с переменой места, вокруг которого эти колебания происходят, после некоторого числа таких колебаний, пропорционального периоду релаксации. [c.174]

Важную часть этого раздела составляет учение об агрегатных состояниях вещества, в котором рассматриваются взаимодействия молекул в газах, жидкостях и кристаллах, а также свойства веществ в различных агрегатных состояниях. Разработка и широкое применение физических методов исследования веществ рентгеноструктурного, электронографического, электронномикроскопического, оптического и других методов позволило получить ценные данные о строении жидкостей, а также твердых тел, как в кристаллическом, так и в аморфном состояниях. [c.7]

Различия между тремя основными агрегатными состояниями вещества выражаются прежде всего в механических свойствах. Твердые вещества способны сохранять свой объем и форму, обладают упругостью, т. е. способностью восстанавливать форму после снятия внешней деформирующей силы. Жидкость имеет свой объем, ограниченный поверхностью, и сохраняет его при механическом движении. Однако она не обладает упругостью формы, является текучей. Значительное сопротивление жидкость оказывает лишь деформациям всестороннего сжатия или растяжения. Газообразное вещество распространяется по всему объему сосуда, в котором оно находится собственные объем и форма у газа отсутствуют. [c.154]

Подчеркнем еще раз, что если закон Авогадро применим только для газов, то число Авогадро имеет универсальный характер для любого агрегатного состояния вещества. [c.115]

Межмолекулярное притяжение, обусловливаемое силами Ван-дер-Ваальса, представляет собой одно из всеобщих явлений природы. Оно свойственно всем веществам и проявляется в газо- и парообразных, жидком и твердом его состояниях и лежит в основе агрегатного состояния вещества при данных физических условиях. [c.99]

Межмолекулярное взаимодействие. Силы взаимодействия между молекулами или атомами называются ван-дер-ваальсовскими. Они проявляются во всех агрегатных состояниях веществ. Чем ближе расстояние между молекулами, тем больше ван-дер-ваальсовское взаимодействие. Так как среднее расстояние между молекулами для газообразных веществ наибольшее, то силы ван-дер-ваальса для них относительно малы. Чем большее сжатие испытывает газ, тем больше ван-дер-ваальсовские силы при большие давлениях газы отступают от законов идеальных газов. [c.126]

МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ — взаимодействие двух элек-тронейтральных молекул, вызываемое силами притяжения или отталкивания. Межмолекулярные силы притяжения, называемые иногда силами Ван дер Ваальса, много слабее валентных сил, но именно М. в. обусловливает откло нения от законов идеальных газов, переходы от газообразного состояния к жидкому, существование молекулярных кристаллов, явления переноса (диффузия, вязкость, теплопроводность), тушение люминесценции, уширение спектральных линий, адсорбции и др. М. в. всегда представляет собой первую стадию элементарного акта химической бимолекулярной реакции. При больших расстояниях между молекулами, когда их электронные оболочки не перекрываются, преобладают силы притяжения при малых расстояниях преобладают силы отталкивания. Короткодействующие силы имеют ту же природу, что и силы химической (валентной) связи и возникают при условии, когда электронные оболочки молекул сильно перекрываются. Частным случаем М. в. является водородная связь. М. в. определяет агрегатное состояние вещества и некоторые физические свойства соединений. [c.157]

В химических реакциях могут участвовать газообразные, жидкие, твердые вещества или вещества, находящиеся в разных агрегатных состояниях, например, газ — жидкость, жидкость + твердое вещество, газ -f твердое вещество. В зависимости от сочетаний веществ по их агрегатному состоянию закономерности хода реакций могут быть различными. [c.159]

Отметим необходимость указания агрегатного состояния веществ, для которых проводятся термохимические расчеты. Рис. 8.1 поясняет сказанное на энтальпийной диаграмме (переходы 1—3). Очевидно, что энтальпии переходов 4—6 суть энтальпии фазовых переходов газ—жидкое, газ—твердое и жидкое—твердое соответственно, т. е. энтальпии испарения, плавления и возгонки. Эта же диаграмма иллюстрирует и закон Гесса. Видно, что энтальпия реакции (1) (переход /) равна сумме энтальпий реакций (4) (переход 7) и (2) (переход 8). Вычисленная в тексте энтальпия реакции (4) (переход 7) есть разность энтальпий реакций (1) (переход I) и (2) (переход 8). [c.166]

Буквами обозначены агрегатные состояния г — газ, ж — жидкость, к — твердое кристаллическое состояние вещества. Знак минус означает выделение тепла. [c.316]

Характер поведения твердых веществ при нагревании определяет и особенность их горения. Поскольку в результате разложения твердых веществ образуются различные по агрегатному состоянию вещества, горение их протекает в две стадии. Вначале горят образующиеся при разложении газообразные вещества. Их горение протекает с образованием пламени, величина которого зависит от скорости выделения из твердых веществ газообразных продуктов и их смешения с кислородом воздуха. Уголь в этот период гореть не может, так как кислород воздуха, диффундирующий к пламени, вступает в реакцию с газами и к поверхности угля не поступает. [c.211]

Несмотря на необходимость учета подобных явлений, в данной главе и двух последующих главах мы постараемся рассмотреть прежде всего физические свойства вещества, которые могут изменяться без сопровождающих их глубоких изменений состава. По сравнению с другими агрегатными состояниями вещества газовое состояние, по крайней мере исторически, привлекло к себе гораздо большее внимание, поскольку его изучение помогло открыть путь к решению многих химических и физических проблем. Механическая модель газов, развитая в рамках кинетической теории газов, оказала большое влияние на прогресс экспериментальных исследований, и поэтому, прежде чем перейти к описанию свойств реальных газов, следует подробно ознакомиться с этой весьма совершенной теорией. [c.147]

Понятие фугитивности применимо к любому агрегатному состоянию вещества. В частности, химический потенциал жидкости или компонента жидкого раствора можно представить в формах (111.64) или (111.65) и так как стандартные состояния в этом случае для жидкости и газа выбираются одинаковыми (гипотетический идеальный газ при заданной температуре и единичном давлении), то условия равенства химических потенциалов компонентов в рав-новесных фазах сводятся к условию равенства фугитивностей [c.52]

Атомно-молекулярная теория объяснила существование различных агрегатных состояний вещества, соотношение объемов реагирующих газообразных веществ, позволила сформулировать законы, описывающие поведение газов. [c.17]

Газ — агрегатное состояние вещества, в котором его частицы не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия и движутся свободно, заполняя весь предоставленный им объем. Вещества в газообразном состоянии образуют атмосферу Земли, в значительных количествах содержатся в твердых земных породах, растворены в воде океанов, морей, рек и озер. Солнце, звезды, облака межзвездного вещества состоят из газов — нейтральных или ионизованных. Встречающиеся в природных условиях газы представляют собой, как правило, смеси химически индивидуальных газообразных веществ. Газы целиком заполняют сосуд, в котором находятся, и принимают его форму. В отличие от твердых веществ и жидкостей, объем газов существенно зависит от давления и температуры. Коэффициент объемного расширения газов в обычных условиях (при 0-100 " С) на два порядка выше, чем у жидкостей, и составляет при О °С - 0,003663 КГ. [c.900]

Агрегатные состояния веществ и переходы между ними в зависимости от температуры и давления. Газы. Газовые законы. Уравнение Менделеева—Клапейрона. [c.500]

Примечание. В таблице приведены пренмуществеиио агрегатные состояния веществ в условиях производства п—пары н (или) газы а —аэрозоли п-1-а.—смесь паров и аэрозоля -(- —опасен также прн пойтупленни через кожу. [c.167]

Величина постоянной Верде сильно изменяется с изменением агрегатного состояния вещества. Для жидкостей и твердых тел она составляет обычно 10 — 10 мин/гс см, а для газов 10 мин1гс см. С ростом давления газа угол магнитного вращения плоскости поляризации увеличивается. [c.430]

Мономолекулярные пленки существуют в различных состояниях, соответствующих трем агрегатным состояниям вещества в объеме — твердому, жидкому и газообразному. Фактором, определяющим устойчивость пленки, является прочность закрепления молекул на поверхности, т. е. сила их притяжения, нормальная к поверхности. Факторами, определяющими агрегатное состояние пленки, являются величина и распределение когезионных сил, действующих между молекулами тангенциально к поверхности. При слабом нормальном притяжении молекул пленки к жидкой подкладке они нагромождаются друг на друга даже при слабом сдавливающем усилии пленка не образуется. Если же притяжение к подкладке велико, молекулы пленки движутся по поверхности независимо друг от друга, участвуя в движении молекул подкладки. Такая пленка напоминает своим поведением газ. Поэтому ее часто называют двухмерным газом. Состояние пленки при достаточно большой площади (по-оядка 10 ООО на молекулу) подобно идеальному газу и описывается уравнением [c.51]

Иногда неправильно называют (но по существу не используют) в качестве основного признака классификации агрегатное состояние вещества, или способ измерения количества вещества для анализа, или, наконец, физические свойства, используемые для измерения (вес, цвет, электрические свойства и т. п.). Действительно, в зависимости от агрегатного состояния вещества выбирают тот или другой способ измерения количества вещества твердые вещества обычно взвешивают, при анализе растворов и газов чаще всего измеряют их объем. Однако если в измеренном объеме раствора, например хлорного железа, осаждают железо в виде гидроокиси, а затем прокаливают осадок и взвешивают окись железа, говорят о весовом методе определения железа. Если же определяют объем раствора марганцовокислого калия, необходимого для окисления двухвалентного железа в подготовленном растворе, то говорят об объемном методе анализа, независимо от того, бралн для анализа навеску материала, содержащего железо, или определенный объем раствора. [c.22]

На явлении рассеяния основаны экспериментальные методы получения спектров плотности в структурном анализе. Эти методы применимы к определению функций распределения плотности независимо от агрегатного состояния вещества. В газе нет корреляции в расположении частиц, поэтому складываются интенсивности волн, рассеянных отдельными частицами. Из картины рассеяния, в случае одноатомного газа, путем фурье-преобразова-ния находят распределение электронной плотности в атомах. Для многоатомного газа с помощью модельных расчетов определяют строение газовых молекул, в растворах изучают форму и размеры макромолекул, частиц вирусов и т. д. В жидкостях и аморфных телах существует корреляция в расположении ближайших соседей. Анализ картин рассеяния в этом случае позволяет определить ближний порядок. В кристаллах, как следствие периодичности структуры, имеется как ближний, так и дальний порядок. Дифракционная картина, получаемая от кристалла, является по содержащейся в ней информации наиболее богатой. Из этой картины, даже для таких сложных объектов, как биополимеры, можно определить координаты всех атомов кристалла [8]. [c.14]

Газы. Известно, что агрегатное состояние веществ зависит от величины межмолекулярных сил и кинетической энергии молекул. У газов межмолекуляриые силы полностью преодолены и молекулы [c.253]

В термохимических уравнениях обозначения в скобках указывают агрегатное состояние вещества Т —твердое, ж — жидкость, г — газ и р—р — вещество находится в растворе. Это очень важно, так как величина теплового эффекта одной и тон же реакции зависит от того, в каком состоянии находятс.1 реагирующие вещества и продукты реакции. Например, при соединении водорода и кислорода с образованием жидкой воды выделится тепла больше, чем при образовании пара. Разность равна величине теплоты испарения воды. [c.27]

По мере дробления и измельчения вещества, нахо--1Дящегося, например, в твердом состоянии, в другом веществе, жидком или газообразном, можно получать частицы все меньшего и меньшего размера, распределенные в жидкости или газе. Аналогичное распределение может быть достигнуто и для жидкости в жидкой и газовой фазе. Измельчение вещества одной фазы в другой называется диспергированием, а си- стемы, состоящие из частиц одной фазы, распределенных в другой, называются дисперсными системами (от лат. (Иврегзиз — рассеянный, рассыпанный). Фазу, состоящую из частиц раздробленного вещества, принято называть дисперсной фазой, а среду, в которой распределены частицы — дисперсионной средой. Любая дисперсная система, независимо от, агрегатного состояния веществ, состоит из дисперсной фазы и дисперсионной среды. [c.151]

Теоретические исследования жидкого состояния посвящены в основном различным проявлениям межмолекулярных сил к сожалению, существующие теории жидкого состояния настолько сложны, что из них нельзя извлечь модельного представления о структуре жидкостей. Одним из немногих эффективных представлений о жидком состоянии, позволяющим объяснить различные его свойства, является так называемый свободный объем. Это представление может быть использовано также и для рассмотрения структурных особенностей других агрегатных состояний вещества. Например, в применении к газам свободный объем может рассматриваться как объем, не занятый молекулами, что соответствует члену V— Ь в уравнении Ван-дер-Ваальса. При сжатии газа его свободный объем уменьшается в соответствии с законом Бойля — Мариотта. Хотя плотность жидкости намного больше плотности газа, в ней сохраняется предположительно 3% свободного объема. При повьш1ении температуры жидкости кинетическая энергия ее молекул увеличивается, и это приводит к ее расширению в результате возрастания свободного объема. Увеличение объема сопровождается увеличением среднего расстояния между молекулами и, следовательно, уменьшением сил межмолекулярного взаимодействия. Подвергая жидкость постепенно увеличивающемуся сжатию, можно уменьшить ее первоначальный объем до 97%. Для дальнейшего уменьшения объема жидкости требуются гораздо большие давления (рис. 11.2). [c.188]

Агрегатное состояние вещества (обычно их выделяют три) определяется энергией межчастичного взаимодействия и расстоянием между частицами. Твердое и жидкое состояния, ввиду их высокой плотности по сравнению с газообразным, объединяют под названием конденсированное состояние, а жидкое и газообразное состояния, ввиду их текучести, — флюидное состояние, или текучие фазы. Твердое аморфное состояние по некоторым признакам (сохранение формы, нетекучесть) относят к твердому, а по другим (отсутствие кристаллической структуры, изотропия свойств в разных направлениях) — к жидкому состоянию. Газы, в свою очередь, подразделяют на пары и собственно газы. Под первыми обычно понимают вещества, которые можно [c.284]

Еще Д. И. Менделеев установил отсутствие принципиальной разницы между жидким и газообразным состояниями вещества. Очевидные внешние различия между жидкостью и газом объясняются различным характером взаимодействия атомов в этих двух состояниях вещества. В обоих состояниях движение атомов имеет хаотический характер и отличается лишь длиной свободного пробега, которая в жидкости значительно меньше вследствие ее большей плотности. Не вдаваясь в подробности физической картины этих агрегатных состояний вещества, заметим, что опытным путем была доказана возможность непрерывного перехода из газообразного состояния в жидкое и обратно без скачкообразного фазового перехода на границе раздела фаз. Это обстоятельство известным образом ограничивает кривую фазового равновесия р = Р Т), обрывая ее в некоторой критической тояке К (фиг. 3), понятие которой было установлено в 1860 г. Д. И. Менделеевым. Критической точке К отвечают вполне определенные для каж-дого вещества--значения давления и темиерат>ры Т р. При всех значениях р п Т, меньших критических, переход из одной фазы в другую происходит с пересечением кривой упругости или кривой фазового равновесия р(Т), на которой обе фазы равновесно сосуществуют. Выше критической точки состояние вещества может быть только однородным и иногда называется закритическим. [c.33]

При изменении условий или соотношения компонентов нефтяное сырье претерпевает ряд фазовых переходов, при котор1х в однофазной системе возникают сложные структурные единицы разного типа. Такие ССЕ отличаются агрегатным состоянием вещества, формирующего ядро - пар (газ), жидкость, твердое тело. Новая стабильная фаза появляется в нефтяном сырье при отклонении системы от состояния равновесия и переходе ее в метастабильное состояние. Метастабильность, связанная с удалением от области равновесных условий существования данной системы, может быть вызвана как отклонением в химическом составе фаз (пересыщение), так и физико-химическим воздействием на систему (изменение температуры, давления, действие присадок и др.). [c.5]