3. Podstawowe prawa gazowe; opis, wzory, objaśnienia.
Prawo Boyla'e-Mariotte'a
W warunkach izotermicznych (T=const.) dla stałej masy gazu, iloczyn objętości i ciśnienia jest wielkością stałą.
pV=const. lub p
V
=p
V
Prawo Guy-Lussaca
I. W warunkach izobarycznych (p=const.) dla stałej masy gazu, stosunek objętości do
temperatury (tem. W skali Kelvina) jest stałą:
V/T= const. lub: V
/T
=V
T
II. W warunkach izochorycznych (V=const.) dla stałej masy gazu stosunek ciśnienia do
temperatury jest stały:
p/T= const. lub: p
/T
=p
/T
4. Wiązania atomowe, jonowe, metaliczne - definicje; wpływ rodzaju wiązania na właściwości materiałów budowlanych. Przykłady.
Wiązania atomowe (kowalencyjne) - polegają na uwspólnieniu jednej, lub kilku par elektronów. Siła tego wiązania wynika z niższej energii elektronu na orbitalu cząsteczkowym niż na orbitalach atomowych. Najtrwalsze są cząsteczki w których atomy wypełniają ilość elektronów do konfiguracji jednego z gazów szlachetnych. Wiązania mogą być pojedyncze, podwójne, potrójne. Wiązania te są mocne, a cząsteczki zachowują swoją odrębność nie tylko w stanie gazowym, ale też w stałym i ciekłym. Kryształy zawdzięczają swoją spójność słabym siłom międzycząsteczkowym co powoduje, że substancje te wykazują niskie temperatury wrzenia i topnienia.
A
+
B → A :B E ~ 250 - 1000 kJ/mol np. H : H
Wiązania jonowe - jeśli atomy bardzo różnią się elektroujemnością, to nie następuje uwspólnienie elektronu, lecz jego całkowite przeniesienie. Siła wiązania wynika z energii przyciągania różnoimiennych jonów. Obowiązuje tu też zasada osiągania konfiguracji elektronowej gazu szlachetnego.
A + B → A
+ B
np. CaO ; CaCl
Wiązania metaliczne - wyst. w metalach, wiązanie dotyczy całej struktury metalu. Sieci krystaliczne metali są uporządkowanym zbiorem dodatnich jonów pogrążonych w gazie elektronowym, który je cementuje (wiąże elektrony z zew. orbitali, znajduje się na zdelokalizowanym orbitalu cząsteczkowym obejmujący cały krysztal metaliczny).