7. Ô³çè÷í³ âëàñòèâîñò³ ò³ë ó ð³çíèõ àãðåãàòíèõ ñòàíàõ

§7. Ô²ÇÈ×Ͳ ÂËÀÑÒÈÂÎÑÒ² Ò²Ë Ó Ð²ÇÍÈÕ ÀÃÐÅÃÀÒÍÈÕ ÑÒÀÍÀÕ

Âè âæå çíàºòå, ùî îäíà é òà ñàìà ðå÷îâèíà ìîæå ïåðåáóâàòè ó òðüîõ àãðåãàòíèõ ñòàíàõ— òâåðäîìó, ð³äêîìó ³ ãàçîïîä³áíîìó. Ïîÿñíèòè öå ìîæíà íà ï³äñòàâ³ óÿâëåíü ïðî ìîëåêóëÿðíó áóäîâó ðå÷îâèíè. Ìîëåêóëè ïåðåáóâàþòü ó ïîñò³éíîìó ðóñ³, ïðè÷îìó øâèäê³ñòü ¿õ ðóõó çàëåæèòü â³ä òåìïåðàòóðè. dz çðîñòàííÿì òåìïåðàòóðè ò³ë çá³ëüøóþòüñÿ é ïðîì³æêè ì³æ ìîëåêóëàìè. Ñèëè âçàºìî䳿 ì³æ ìîëåêóëàìè âèÿâëÿþòüñÿ ëèøå íà ìàëèõ â³äñòàíÿõ. Ó òâåðäèõ ò³ëàõ ìîëåêóëè ðîçì³ùåí³ äîñèòü ù³ëüíî. ßêùî â³äñòàíü ì³æ äâîìà ñóñ³äí³ìè ìîëåêóëàìè â³äïîâ³äຠðîçì³ðàì ìîëåêóë, òî ñèëè ïðèòÿãàííÿ é â³äøòîâõóâàííÿ çð³âíîâàæóþòü îäíà îäíó. ßêùî ç áóäü-ÿêèõ ïðè÷èí öÿ â³äñòàíü çìåíøóºòüñÿ, òî ñèëè â³äøòîâõóâàííÿ ³ ïðèòÿãàííÿ çðîñòàþòü. Ïðîòå ñèëè â³äøòîâõóâàííÿ çá³ëüøóþòüñÿ øâèäøå, í³æ ñèëè ïðèòÿãàííÿ, òîìó ñèëè â³äøòîâõóâàííÿ ïåðåâàæàòèìóòü ³ ìîëåêóëè íàìàãàòèìóòüñÿ ïîâåðíóòèñÿ äî ïîïåðåäíüîãî ïîëîæåííÿ. Íàâïàêè, ó ðàç³ çá³ëüøåííÿ â³äñòàí³ çìåíøóþòüñÿ ³ ñèëè ïðèòÿãàííÿ, ³ ñèëè â³äøòîâõóâàííÿ. Àëå ïåðø³ çìåíøóâàòèìóòüñÿ ïîâ³ëüí³øå, í³æ äðóã³. Îòæå, ïåðåâàæàòèìóòü ñèëè ïðèòÿãàííÿ. Íà ï³äñòàâ³ öüîãî ìîæíà ïîÿñíèòè, ÷îìó ï³ä ÷àñ ñòèñêàííÿ é ðîçòÿãóâàííÿ òâåðä³ ò³ëà íàìàãàþòüñÿ â³äíîâèòè ñâîþ ôîðìó.

Ù³ëüíå ðîçì³ùåííÿ ìîëåêóë ³ àòîì³â ó òâåðäèõ ò³ëàõ çóìîâëþº âïîðÿäêîâàí³ñòü ¿õ âçàºìíîãî ðîçì³ùåííÿ. Çàòèñíåí³ ç óñ³õ áîê³â ñâî¿ìè ñóñ³äàìè, ìîëåêóëè òâåðäî¿ ðå÷îâèíè ìîæóòü ëèøå êîëèâàòèñÿ, çàëèøàþ÷èñü íà ì³ñöÿõ. Òîìó òâåðä³ ò³ëà äîáðå çáåð³ãàþòü ñâîþ ôîðìó òà îá’ºì. ¯õ ìàéæå íå ìîæíà ñòèñíóòè.

Ó ðàç³ íàãð³âàííÿ òâåðäèõ ò³ë øâèäêîñò³ êîëèâàíü ìîëåêóë ³ â³äñòàí³ ì³æ íèìè çðîñòàþòü. Íàñòຠìîìåíò, êîëè âîíè âæå íå ìîæóòü óòðèìàòèñÿ ðàçîì ³, ïåðåì³ùóþ÷èñü íà ³íøå ì³ñöå, ñïðè÷èíþþòü ïîä³áíó âçàºìîä³þ âæå ç ³íøèìè äîâêîëèøí³ìè ìîëåêóëàìè. Çà ïåâíî¿ òåìïåðàòóðè òâåðäå ò³ëî, â ÿêîìó âñ³ ìîëåêóëè áóëè í³áè âèøèêóâàí³ ó ïåâíîìó ïîðÿäêó, ïåðåòâîðþºòüñÿ íà ð³äèíó.

Ó ð³äèíàõ â³äñòàí³ ì³æ ìîëåêóëàìè íåíàáàãàòî á³ëüø³ çà ¿õí³ ðîçì³ðè. Ñèëè âçàºìî䳿 ì³æ íèìè ùå äîñèòü çíà÷í³. Ïðîòå êîæíà ç ìîëåêóë ðóõàºòüñÿ õàîòè÷íî. Òðîõè ïîêîëèâàâøèñü, ìîëåêóëè ïåðåñêàêóþòü íà ³íøå ì³ñöå. Âîíè ÷àñòî çì³íþþòü ñâîº ïîëîæåííÿ. Âíàñë³äîê ÷àñòèõ ïåðåì³ùåíü ìîëåêóëè â ð³-

äèí³ íå ìàþòü ïåâíîãî ïîðÿäêó ðîçì³ùåííÿ. Íà ìîëåêóëè, ÿê ³ íà áóäü-ÿê³ ò³ëà, 䳺 çåìíå òÿæ³ííÿ, òîìó âîíè íàìàãàþòüñÿ ïåðåì³ñòèòèñÿ äîíèçó. Öèì ïîÿñíþºòüñÿ ïëèíí³ñòü ð³äèí. гäèíè ðîçò³êàþòüñÿ ïî ïîâåðõí³ àáî íàáóâàþòü ôîðìè ò³º¿ ïîñóäèíè, â ÿêó ¿õ íàëèâàþòü. Îñê³ëüêè ñèëè âçàºìî䳿 ì³æ ìîëåêóëàìè ùå äîñèòü çíà÷í³, ð³äèíè çáåð³ãàþòü ñâ³é îá’ºì. Ìîëåêóëè ð³äèíè ðîçì³ùåí³ äîñèòü ù³ëüíî ³ ¿õ âàæêî ñòèñíóòè.

Óíàñë³äîê íàãð³âàííÿ ð³äèíè çðîñòàþòü â³äñòàí³ ì³æ ìîëåêóëàìè òà ¿õ øâèäêîñò³. Çàâäÿêè öüîìó ñèëè ïðèòÿãàííÿ ì³æ ìîëåêóëàìè ìîæóòü çìåíøèòèñÿ íàñò³ëüêè, ùî áóäóòü íå â çìîç³ óòðèìóâàòè ¿õ ðàçîì. Äåäàë³ á³ëüøå ìîëåêóë á³ëÿ ïîâåðõí³ äîëàþòü ñèëè ïðèòÿãàííÿ ç áîêó ñóñ³ä³â ³ âèë³òàþòü ç ð³äèíè. Ïîñòóïîâî âñÿ ð³äèíà âèïàðîâóºòüñÿ. ³äñòàí³ ì³æ ìîëåêóëàìè, ùî âèëåò³ëè ç ð³äèíè, ó äåñÿòêè ðàç³â á³ëüø³, í³æ ¿õí³ ðîçì³ðè. Çà öèõ óìîâ ñèëè ïðèòÿãàííÿ ³ â³äøòîâõóâàííÿ âèÿâëÿþòüñÿ ëèøå ï³ä ÷àñ ç³òêíåíü ìîëåêóë.

dzøòîâõóþ÷èñü ì³æ ñîáîþ íà âåëèêèõ øâèäêîñòÿõ, ìîëåêóëè çíîâó ðîçë³òàþòüñÿ â ð³çí³ áîêè. Ðóõ ìîëåêóë ñòຠáåçëàäíèì. Òàêèé ñòàí ðå÷îâèíè íàçèâàþòü ãàçîïîä³áíèì, àáî ïðîñòî ãàçîì. Íàçâà “ãàç” ç’ÿâèëàñÿ íå âèïàäêîâî. Âîíà ïîõîäèòü â³ä ãðåöüêîãî ñëîâà “õàîñ”— áåçëàääÿ. Ãàçè íå ìàþòü í³ âëàñíî¿ ôîðìè, í³ îá’ºìó ³ çàéìàþòü óâåñü ïðîñò³ð (íàïðèêëàä, áàëîí, ê³ìíàòà, ì’ÿ÷), ð³âíîì³ðíî ðîçïîä³ëÿþ÷èñü ïî íüîìó. Âíàñë³äîê âåëèêèõ â³äñòàíåé ì³æ ìîëåêóëàìè ³ ìàëèõ ñèë âçàºìíîãî â³äøòîâõóâàííÿ ãàçè ìîæíà ëåãêî ñòèñíóòè, òîáòî ó áàãàòî ðàç³â çìåíøèòè ¿õí³é îá’ºì.

ÇÀÏÈÒÀÍÍß ÒÀ ÇÀÂÄÀÍÍß

1. Çà â÷åííÿì ïðî ìîëåêóëÿðíó áóäîâó ðå÷îâèíè âñ³ ò³ëà ñêëàäàþòüñÿ ç ìîëåêóë. ßê ìîæíà ïîÿñíèòè òå, ùî òâåðä³ ò³ëà ñàìî÷èííî íå ðîçïàäàþòüñÿ íà îêðåì³ ìîëåêóëè? 2. ßê çì³íþþòüñÿ ñèëè ïðèòÿãàííÿ ³ â³äøòîâõóâàííÿ ì³æ ìîëåêóëàìè çàëåæíî â³ä â³äñòàí³ ì³æ íèìè? 3. ×îìó äâ³ ãðóäî÷êè êðåéäè àáî ÷àñòèíè çëàìàíî¿ ë³í³éêè íå ç’ºäíóþòüñÿ íàâ³òü òîä³, êîëè ¿õ ïðèòèñíóòè îäíà äî îäíî¿? ×îìó ìîæíà ëåãêî ç’ºäíàòè äâà øìàòî÷êè ïëàñòèë³íó? 4. ×îìó ð³äèíè çáåð³ãàþòü ëèøå ñâ³é îá’ºì ³ íå ìàþòü âëàñíî¿ ôîðìè? 5. ×îìó ãàçè íå ìàþòü í³ âëàñíî¿ ôîðìè, í³ îá’ºìó? 6. ßê ìîæíà ïîÿñíèòè ïëèíí³ñòü ð³äèíè?