Temat:
Proces fizyczny i chemiczny. Krótka charakterystyka stanów
skupienia materii.
Przemiany fazowe* (przemiany stanów skupienia materii).
resublimacja
┌———————————————————————┐
│ sublimacja │
│ │ │
│ topnienie parowanie* │ │
▼ ———————► ———————► ▼
ciało krzepnięcie ciecz skraplanie gaz
stałe ◄————— ◄———————
————————————————►
wzrost temperatury
topnienie - przejście ciała stałego w ciecz
krzepnięcie - przejście cieczy w ciało stałe
parowanie - przejście cieczy w gaz
skraplanie - przejście gazu w ciecz
sublimacja - przejście ciała stałego w stan gazowy z pominięciem
fazy ciekłej
resublimacja - przejście gazu w stan stały z pominięciem fazy ciekłej
* - szczególnym przypadkiem parowania jest wrzenie, czyli
parowanie całą objętością cieczy
( zachodzi, gdy ciśnienie pary nasyconej jest równe ciśnieniu zewnętrznemu)
para nasycona - to para pozostająca w równowadze termodynamicznej ze swoją cieczą (w tej samej jednostce czasu taka sama ilość drobin substancji przechodzi ze stanu ciekłego w gazowy jak i odwrotnie)
|
ciało stałe * |
ciecz |
gaz |
siły oddziaływań |
silne (wiązania chemiczne lub słabe oddziaływania międzycząsteczkowe) |
słabsze (drobiny poruszają się tylko na odległość sił Van,der Waalsa) |
słabe, czasami można je pominąć (siły międzycząsteczkwe można pominąć w warunkach odmiennych od skroplenia czyli w wysokiej temperaturze i przy niskim ciśnieniu) |
odległości |
małe |
zmieniające się |
mogą być bardzo duże, lub niewielkie |
warunki skroplenia gazu - wysokie ciśnienie (by do głosu doszły siły miedzycząsteczkowe, które działąją na bardzo niewielkich odległościach) oraz niska temperatura (by drobiny nie posiadały energii większej od energii sił międzycząsteczkowych, czyli by zbliżone do siebie pozostały obok)
* ciała stałe - w chemii i fizyce rozumiemy jako substancję
anizotropową
ciało stałe
anizotropowe
ściśle określona temperatura topnienia zależna wyłącznie od ciśnienia
budowa uporządkowana, krystaliczna
zależność właściwości fizyko-chemicznych od kierunku
w krysztale(łupliwość, przewodnictwo elektryczne)
izotropowe
topiąc się przechodzą przez stan półpłynny ( szkło, asfalt)
brak uporządkowanej budowy
właściwości fizyko-chemiczne nie zależą od kierunku
sieć krystaliczna - pojęcie abstrakcyjne, matematyczne oznaczające periodycznie powtarzające się w przestrzeni uporządkowanie drobin (ściśle określone są kąty i odległości ).
Drobiną może być:
atom (sieć atomowa - grafit, diament, fullereny, poliyny)
jon (sieć jonowa - NaCl)
cząsteczka (sieć cząsteczkowa, molekularna - piasek, skroplony CO2 )
komórka elementarna - najmniejsza figura elementarna, której przestrzenne rozmieszczenie umożliwia odtworzenie sieci krystalicznej danej substancji
liczba koordynacji - liczba drobin (atomów, jonów przeciwnego znaku, cząsteczek, które otaczają daną drobinę w sieci krystalicznej)
Alotropia - zjawisko występowania tego samego pierwiastka chemicznego
w odmianach różniących się pomiędzy sobą budową cząsteczki (O2, O3) lub sieci krystalicznej (siarka rombowa, jednoskośna).
Polimorfizm - zjawisko występowania tego samego związku chemicznego
w różnych odmianach krystalograficznych ( CaCO3 -kreda i marmur).
Izomorfizm - zjawisko tworzenia przez różne związki chemiczne identycznych sieci krystalograficznych o zbliżonych rozmiarach, przez co nie da się ich rozdzielić przez krystalizację (zawsze powstaje kryształ mieszany, drobiny wzajemnie się zamieniają w swoich sieciach ).
Rozpuszczanie - proces fizyczny * polegający na otaczaniu drobin fazy stałej lub gazowej drobinami fazy ciekłej innej substancji chemicznej.
* - czasami proces połączony jest z dysocjacją elektrolityczną
Roztwarzanie - proces rozpuszczania połączony z reakcją chemiczną
Ag + 2HNO3 = AgNO3 + NO2 + H2O
Rozcieńczanie - zmniejszanie stężenia roztworu (czyli mieszaniny), najczęściej poprzez dodawanie rozpuszczalnika.
Solwatacja - otaczanie cząsteczkami rozpuszczalnika.
Hydratacja - otaczanie cząsteczkami wody.
Opisy procesów fizyko-chemicznych - makro i mikroskopowy (opis objawów widocznych przez obserwatora i procesów zachodzących pomiędzy drobinami
w świecie atomowo-cząsteczkowym).
Opis doświadczenia - nazwa, rysunek, obserwacje i wnioski.
Uczeń powinien:
wiedzieć co to jest proces fizyczny i chemiczny*
rozróżniać rozpuszczanie, roztwarzanie, rozcieńczanie, solwatację, hydratację
umieć scharakteryzować stany skupienia materii
odróżnić ciała stałe anizotropowe i izotropowe
umieć wymienić objawy reakcji chemicznych
przedstawiać dwa opisy : makro i mikroskopowy zachodzącego procesu
Iwona Król - nauczyciel chemii VIII LO
„Notatki ucznia”
www.viii-lo.krakow.pl