Wyklad 6 Zaoczni

background image

CHEMIA

Struktura cieczy, ciał

stałych i gazów

Marek Jasiorski

background image

Stany skupienia substancji

krzepnięcie

topnienie

parowanie

skraplanie

sublimacja

gaz

ciecz

ciało stałe

background image

Zmiana energii przy przechodzeniu

substancji ze stanu stałego w ciekły

i gazowy

ciepło

parowania

ciepło

sublimacji

ciepło topnienia

substancja stała

ciecz

gaz

E

background image
background image

Gazy

Gazami nazywamy substancje, które nie mają

określonego kształtu ani objętości, lecz przyjmują

kształt i objętość zbiornika, w którym się znajdują.

Dążąc do zajęcia jak największej objętości gazy

wywierają

ciśnienie

na

ścianki

zbiornika.

Wywierając na gaz ciśnienie można zmienić jego

objętość.

Gaz jest zbiorem cząsteczek lub atomów będących w

ciągłym, chaotycznym ruchu, o szybkości rosnącej

ze wzrostem temperatury.

background image

Przykłady gazów

- gazy jednoatomowe (helowce: hel,

neon, argon, krypton, xenon, radon)

- gazy dwuatomowe (H

2

, O

2

, N

2

, Cl

2

, F

2

)

- gazy nieorganiczne (NH

3

, CO, CO

2

,

SO

2

)

- gazy organiczne (metan CH

4

, propan

C

3

H

8

, butan C

4

H

10

)

background image

Ciśnienie

Ciśnienie

gazu

jest

wynikiem

uderzeń cząsteczek o stałą
powierzchnię. Jest to siła
uderzeń podzielona przez
pole powierzchni, na którą
działa.

Ciśnienie

background image

Jednostki ciśnienia

1 Pa = 1 kg/(m x s

2

) = 1 N/m

2

1 bar = 10

5

Pa = 100 kPa

1 atm = 1,01325 x 105 Pa = 101,325

kPa

1 atm = 760 Tr

background image

Prawo Avogadra

W jednakowych warunkach temperatury i

ciśnienia dana liczba cząsteczek dowolnego gazu
zajmuje jednakową objętość.

Gaz doskonały

22,41

Argon

22,09

Ditlenek węgla

22,26

Azot

22,40

Tlen

22,40

Wodór

22,43

background image

Równanie stanu gazu
doskonałego

PV = nRT

R = 0,08205781 atm/(K x mol) - stała

gazowa


Gaz, który w dowolnych warunkach stosuje się do

tego równania nazywamy gazem doskonałym.

Gazy rzeczywiste (azot, tlen, gazy używane w

laboratoriach) zachowują się jak gazy doskonałe
w przypadku, gdy ciśnienie jest niskie.

background image

Równanie van der Waalsa

an

V

2

2

efekt

odpychania

efekt

przyciągania

(P +

(V - nb) = nRT

)

Stała a uwzględnia efekt przyciągania między
cząsteczkami, a stała b – efekt odpychania

background image

Dyfuzja

Jest to proces rozprzestrzeniania
się cząsteczek w danym ośrodku,
będący konsekwencją
chaotycznych zderzeń

cząsteczek

dyfundującej substancji między
sobą i cząsteczkami

otaczającego

ją ośrodka.

background image

Ciecze

Ciecze traktuje się jako stan pośredni

pomiędzy gazami i ciałami stałymi.
Ciecze zachowują własną objętość,
ale przyjmują kształt naczynia, w
którym

się

znajdują.

Wykazują

znaczną, w porównaniu z gazami,
gęstość

i

lepkość,

niewielką

ściśliwość i rozszerzalność cieplną.

background image
background image

Lepkość

Lepkość cieczy jest to opór przeciwdziałający

jej płynięciu.

Im większa jest lepkość cieczy, tym

wolniejszy jest jej przepływ. Ciecze
zawierające wiązania wodorowe mają z
reguły dużą lepkość. Lepkość zwykle
maleje ze wzrostem temperatury.

background image

Napięcie powierzchniowe

Napięcie

powierzchniowe

cieczy

określa

działającą

na

jej

powierzchnię

siłę.

Powierzchnia cieczy jest gładka, ponieważ
siły międzycząsteczkowe wciągają cząsteczki
do wewnątrz.

Napięcie

powierzchniowe

jest

przyczyną

tworzenia

przez

ciecze

kropelek

i

wykazywania przez substancje działania
kapilarnego.

background image

Ciała stałe

Ciała stałe w przeciwieństwie do gazów

i cieczy, mają określony kształt i

objętość,

charakteryzują

się

sztywnością, a ich gęstość w dużo

mniejszym

stopniu

zależy

od

temperatury i ciśnienia.

Podział ciał stałych:
- ciała krystaliczne
- ciała bezpostaciowe (amorficzne)

background image

Ciała krystaliczne

Ciała krystaliczne (kryształy) – mają w

dużym obszarze uporządkowaną
budowę

Tu wstaw sobie jakas strukture krystaliczna

background image

Ciała bezpostaciowe

Ciała bezpostaciowe nie mają określonego

rozmieszczenia atomów; są to ciecze
przechłodzone o dużej lepkości lokalnie
uporządkowane (smoła, szkło, tworzywa
sztuczne).

W ciałach bezpostaciowych nie obserwuje się

ostrego przejścia fazowego, wiązania
między atomami mają różną wytrzymałość i
pękają w różnych temperaturach.

background image

Ciekłe kryształy

Ciekłe kryształy są to substancje, które

wykazują płynność lepkich cieczy,
lecz

występuje

w

nich

pewne

uporządkowanie

cząsteczek,

podobnie jak w krysztale.

background image

Budowa atomowa metali

Sieć heksagonalna zwarta A3

Sieć regularna płaskocentrowana A1

Sieć regularna przestrzennie centrowana A2

background image

Kryształ metaliczny

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

background image

Metale - właściwości

Ruchliwość elektronów walencyjnych w

metalach warunkuje ich właściwości:

- połysk
- kowalność
- ciągliwość
- przewodnictwo elektryczne

background image

Opór elektryczny

Opór elektryczny jest miarą zdolności substancji do

przewodzenia elektryczności. Im mniejszy jest opór,
tym lepiej substancja przewodzi elektryczność.

Klasyfikacja substancji oparta na ich oporze i jego

zależności od temperatury:

- izolator
- przewodnik metaliczny
- półprzewodnik
- nadprzewodnik

background image

Temperatura

Opór elektryczny

Nadprzewodnik

Przewodnik

metaliczny

Półprzewodnik

background image

Teoria pasmowa ciał stałych

- Teoria

pasmowa

dotyczy

zasadniczo

2

poziomów

energetycznych atomów w ciele stałym: najbardziej

zewnętrznego

poziomu

obsadzonego

elektronem

i

najbliższego mu poziomu wzbudzonego

- Poziomy

te

pod

wpływem

oddziaływania

pól

elektrostatycznych

pozostałych

atomów

ulegają

rozszczepieniu na dużą liczbę blisko położonych poziomów

tworzących pasma energetyczne: walencyjne i przewodnictwa

- W ramach pasma elektrony poruszają się swobodnie dzięki

małym różnicom energii pomiędzy tworzącymi je poziomami

- Na każdym poziomie tworzącym pasmo mogą być 2 elektrony

background image

Struktura pasmowa

Pasmo walencyjne

Pasmo przewodnictwa

Pasmo wzbronione

półprzewodnik

półprzewodnik typu n

półprzewodnik typu p

izolator

przewodnik

metaliczny

background image

Półprzewodniki

Półprzewodnik samoistny

– monokryształ

półprzewodnika pozbawionego defektów

sieci krystalicznej i domieszek, czyli nie

zawierający obcych atomów w sieci

krystalicznej

Półprzewodnik typu n

– półprzewodnik, w

którym elektryczność jest przenoszona przez

nadmiar elektronów

Półprzewodnik typu p

– półprzewodnik, w

którym elektryczność jest przenoszona przez

dziury elektronowe

background image

Półprzewodnik typu n

Elektron nadmiarowy

background image

Półprzewodnik typu p

Dziura

background image

Stopy

Stopy są to mieszaniny dwóch lub większej

liczby metali.

Podział stopów:
- Stopy homogeniczne (jednofazowe) – atomy

różnych

metali

rozmieszczone

równomiernie. Przykłady: mosiądz, brąz, stopy
monetowe.

- Stopy heterogeniczne (wielofazowe) stanowią

mieszaniny obszarów krystalicznych o różnym
składzie. Przykłady: amalgamat, lut cyna-ołów.

background image

Budowa stopów

stop substytucyjny

stop międzywęzłowy

background image

Skład typowych stopów

Mosiądz – do 40% cynku w miedzi
Brąz – metal inny niż cynk lub nikiel w miedzi
Lut – cyna i ołów
Stal – stop żelaza z węglem (mniej niż 2%)
Stal nierdzewna – ponad 12% chromu w żelazie
Amalgamat – stop metalu z rtęcią

Stopy metali wykazują na ogół większą twardość i

mniejszą przewodność elektryczną niż czyste
metale.


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Wyklad 2 Zaoczni
PrawoUpadłościoweINaprawcze Wykład zaoczne całość 2012
pp program wykladu zaoczne 03, wisisz, wydzial informatyki, studia zaoczne inzynierskie, podstawy pr
wykład 3 zaoczne
Wyklad 4 5 Zaoczni
wyklady 1-3 zaoczne, Administracja UŁ, Administracja I rok, Zasady tworzenia i stosowania prawa
wyklad 6 zaoczne, Administracja UŁ, Administracja I rok, Zasady tworzenia i stosowania prawa
wyklady 4-5 zaoczne, Administracja UŁ, Administracja I rok, Zasady tworzenia i stosowania prawa
wyklady 7-8 zaoczne, Administracja UŁ, Administracja I rok, Zasady tworzenia i stosowania prawa
wyklad 9 zaoczne, Administracja UŁ, Administracja I rok, Zasady tworzenia i stosowania prawa
Wyklad 3 Zaoczni
Ekonomia społeczna Wyklady zaoczne
controlling wyklad zaoczne
kryminologia wykladydadak zaoczni
Wyklad 4 5 Zaoczni

więcej podobnych podstron