एसएनएफ: गुण, संरचना, घनत्व और उदाहरण

ठोस कॉल ऐसे पदार्थ जो शरीर बनाने में सक्षम होते हैं और एक मात्रा है। तरल पदार्थ और गैसों के, वे अपने आकार से की जाती है। ठोस तथ्य यह है कि उनके कणों को स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने के लिए सक्षम नहीं हैं की वजह से शरीर के आकार को बनाए रखने। वे अपने घनत्व, लचीलापन, विद्युत चालकता और रंग में भिन्न होते हैं। उन्होंने यह भी अन्य गुण होते हैं। उदाहरण के लिए, इन पदार्थों के सबसे हीटिंग के दौरान पिघल रहे हैं, तरल कुल राज्य प्राप्त करने। उनमें से कुछ जब तुरंत gasified गरम (sublimed)। लेकिन वहाँ भी उन है कि अन्य पदार्थों में टूट रहे हैं।

ठोस के प्रकार

सभी ठोस दो समूहों में बांटा जाता है।

1. अनाकार, जिसमें व्यक्तिगत कणों बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित कर रहे हैं। दूसरे शब्दों में, वे एक स्पष्ट (विशिष्ट) संरचना नहीं है। ये ठोस एक निश्चित निर्धारित तापमान अंतराल में पिघल जा सकता है। इनमें से सबसे आम कांच और राल शामिल हैं।
2. क्रिस्टल, जो बारी में 4 प्रकार में विभाजित किया गया है: परमाणु, आणविक, आयनिक, धातु। कण, केवल एक विशिष्ट पैटर्न में स्थित हैं अर्थात् क्रिस्टल जालक। विभिन्न पदार्थों में इसका ज्यामिति भिन्न हो सकते हैं।

क्रिस्टलीय ठोस उनकी संख्या में अनाकार पर अभिभावी।

क्रिस्टलीय ठोस के प्रकार

व्यावहारिक रूप में सभी ठोस पदार्थ एक क्रिस्टलीय संरचना है। वे उनकी संरचना में मतभेद है। अपनी पारदर्शी में जाली नोड्स विभिन्न कणों और रसायन होते हैं। यह उन के अनुसार है, और वे उनके नाम मिल गया। प्रत्येक प्रकार इसके लिए विशिष्ट गुण होते हैं:

• परमाणु क्रिस्टल जालक ठोस कणों एक सहसंयोजक बंधन से जुड़े हुए। यह अपनी ताकत से भिन्न है। इस के कारण, ऐसे पदार्थों एक उच्च राशि गलनांक और उबलते। इस प्रकार का क्वार्ट्ज और हीरे भी शामिल है।
• कणों के बीच आणविक बांड की क्रिस्टल जालक में इसकी कमजोरी की विशेषता है। इस प्रकार के पदार्थों के पिघलने और उबलते में आसानी की विशेषता है। वे अस्थिरता की विशेषता है जिसकी वजह से एक निश्चित गंध है। ये ठोस बर्फ, चीनी हैं। इस प्रकार के ठोस पदार्थों में अणुओं की गति उनकी गतिविधियों की विशेषता है।
• आयनिक क्रिस्टल जालक नोड्स में संबंधित कणों सकारात्मक और नकारात्मक आरोप लगाया वैकल्पिक। वे इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के पास हैं। यह जाली प्रकार क्षार, लवण, में मौजूद बुनियादी आक्साइड। इस प्रकार के बहुत से पदार्थ पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं। के कारण आयनों के बीच काफी मजबूत रिश्ता दुर्दम्य हैं। उनमें से लगभग सभी, बिना गंध हैं, क्योंकि वे गैर अस्थिरता की विशेषता है। आयनिक जाली विद्युत प्रवाह का संचालन करने, उनकी संरचना कोई मुक्त इलेक्ट्रॉनों में के रूप में असमर्थ के साथ पदार्थ। ठोस आयन का एक विशिष्ट उदाहरण - नमक। इस तरह की एक क्रिस्टल जालक यह भंगुर देता है। यह तथ्य यह है कि अपनी पारी के किसी भी आयन प्रतिकर्षण बल पैदा कर सकता है के कारण है।
• धातु क्रिस्टल जालक केवल रसायन आयनों नोड्स, धनात्मक आवेश में मौजूद हैं। उन दोनों के बीच के माध्यम से जो उत्कृष्ट थर्मल और विद्युत ऊर्जा गुजरता मुक्त इलेक्ट्रॉनों देखते हैं। यही कारण है कि इस तरह के चालकता के रूप में किसी भी धातु अलग सुविधा।

ठोस के जनरल अवधारणाओं

ठोस और पदार्थों - यह व्यावहारिक रूप से एक ही बात है। इन शब्दों का एकत्रीकरण के 4 राज्यों में से एक करने के लिए भेजा। ठोस एक स्थिर फार्म और परमाणुओं के थर्मल गति की चरित्र है। बाद संतुलन पदों के पास छोटे दोलनों बनाते हैं। संरचना और आंतरिक संरचना के अध्ययन के साथ काम कर विज्ञान की शाखा, के रूप में ठोस अवस्था भौतिकी में भेजा। ऐसे पदार्थों में शामिल ज्ञान के अन्य महत्वपूर्ण क्षेत्र हैं। बाहरी प्रभावों और deformable शरीर की गति कहा जाता यांत्रिकी द्वारा आकार बदल रहा है।

ठोस के विभिन्न गुणों के कारण, वे आदमी द्वारा बनाई गई विभिन्न तकनीकी उपकरणों में इस्तेमाल किया गया है। अक्सर उनके उपयोग के आधार ऐसी कठोरता, मात्रा, बड़े पैमाने पर, लोच, plasticity, भंगुरता के रूप में गुण थे। आधुनिक विज्ञान में इस्तेमाल किया जा सकता है और जो केवल प्रयोगशाला में पता लगाया जा सकता ठोस के अन्य गुणों।

क्रिस्टल क्या है

कण - एक ठोस शरीर एक निश्चित क्रम कणों में रखा। प्रत्येक रासायनिक अपनी ही संरचना है। इसके परमाणुओं एक तीन dimensionally आवधिक स्टैकिंग जाली कहा जाता है। ठोस पदार्थ एक अलग संरचना समरूपता है। ठोस क्रिस्टलीय राज्य स्थिर माना जाता है, क्योंकि यह संभावित ऊर्जा की एक न्यूनतम राशि है।

ठोस सामग्री (प्राकृतिक) के विशाल बहुमत अनियमित उन्मुख व्यक्ति अनाज (crystallites) की एक बड़ी संख्या के होते हैं। ऐसे पदार्थों polycrystalline कहा जाता है। इन तकनीकी मिश्र और धातुओं, साथ ही चट्टानों का एक बहुत शामिल हैं। Monocrystalline प्राकृतिक या सिंथेटिक एकल क्रिस्टल कहा जाता है।

में सबसे अधिक इस तरह के ठोस शरीर तरल चरण के राज्य से बनते हैं, पिघल या समाधान के लिए प्रस्तुत की। कभी कभी, वे एक गैसीय अवस्था से हुआ है। इस प्रक्रिया को क्रिस्टलीकरण कहा जाता है। विभिन्न पदार्थों की खेती प्रक्रिया (संश्लेषण) के वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के लिए धन्यवाद एक औद्योगिक पैमाने पर उत्पादन किया। क्रिस्टल वाले अधिकांश का एक प्राकृतिक आकार नियमित बहुतल। उनके आकार व्यापक रूप से भिन्न। कई ग्राम - उदाहरण के लिए, प्राकृतिक क्वार्ट्ज (रॉक क्रिस्टल) किलोग्राम के सैकड़ों, और हीरे के लिए ऊपर वजन कर सकते हैं।

अनाकार ठोस में, परमाणु चारों ओर निरंतर दोलन बेतरतीब ढंग से स्थित अंक में हैं। वे कुछ कम दूरी के आदेश की दुकान है, लेकिन कोई लंबी दूरी की। यह तथ्य यह है कि उनके अणुओं एक दूरी है कि उनके आकार के साथ तुलना की जा सकती में व्यवस्थित कर रहे हैं के कारण है। इस बात का हमारे जीवन में सबसे आम उदाहरण एक ठोस बेजान राज्य है। अनाकार सामग्री अक्सर एक असीम बड़े चिपचिपापन के साथ तरल के रूप में माना जाता है। क्रिस्टलीकरण के समय कभी-कभी इतनी बड़ी है कि नहीं दिखाया गया है है।

इन पदार्थों का ऊपर गुण उन्हें अद्वितीय बनाने यही कारण है कि। अनाकार ठोस अस्थिर माना जाता है क्योंकि समय के साथ क्रिस्टलीय राज्य में जा सकते हैं।

अणु, परमाणु, जिनमें से एक ठोस उच्च घनत्व के साथ पैक शामिल हैं। वे व्यावहारिक रूप से अन्य कणों के संबंध में उनके रिश्तेदार की स्थिति को बनाए रखने और आणविक बातचीत के द्वारा एक साथ आयोजित की जाती हैं। अलग अलग दिशाओं में ठोस के अणुओं के बीच दूरी क्रिस्टल जालक पैरामीटर कहा जाता है। पदार्थ और उसके समरूपता की संरचना इस तरह के इलेक्ट्रॉन बैंड, दरार और प्रकाशिकी के रूप में गुण की अधिकता परिभाषित करते हैं। जब ठोस पर्याप्त रूप से बड़े बलों के संपर्क में, इन गुणों को कम या ज्यादा का उल्लंघन हो सकता है। जब ऐसा ठोस उत्तरदायी अवशिष्ट विरूपण।

ठोस निकायों के परमाणुओं दोलन, जो थर्मल ऊर्जा के कब्जे के कारण है। चूंकि वे नगण्य हैं, वे केवल प्रयोगशाला परिस्थितियों में मनाया जा सकता है। की आणविक संरचना ठोस काफी हद तक अपने गुणों को प्रभावित।

ठोस का अध्ययन

इन सामग्रियों के गुण गुण, उनकी गुणवत्ता और कण गति ठोस अवस्था भौतिकी के विभिन्न उपखंड का अध्ययन किया।

अध्ययन में प्रयोग किया जाता के लिए: रेडियो स्पेक्ट्रोस्कोपी, संरचनात्मक विश्लेषण एक्स-रे और अन्य तरीकों का उपयोग कर। तो ठोस का यांत्रिक, भौतिक और तापीय गुणों का अध्ययन। कठोरता, तनाव प्रतिरोध, तन्य शक्ति, चरण परिवर्तन सामग्री का अध्ययन करता है। यह काफी हद तक ठोस का भौतिकी के साथ ओवरलैप करता है। वहाँ एक और महत्वपूर्ण आधुनिक विज्ञान है। मौजूदा और ठोस राज्य रसायन शास्त्र आयोजित नए पदार्थों synthesizing का अध्ययन करना।

विशेषताएं ठोस

चरित्र गति बाहरी इलेक्ट्रॉन ठोस परमाणुओं उदाहरण के लिए, उसके गुण के कई निर्धारित करता है, विद्युत। ऐसे निकायों के 5 वर्ग हैं। वे परमाणुओं के प्रकार के आधार पर स्थापित कर रहे हैं:

• ईओण, बुनियादी विशेषता जिनमें से इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के बल है। इसकी विशेषताओं: प्रतिबिंब और अवरक्त क्षेत्र में प्रकाश का अवशोषण। कम तापमान पर, आयनिक बंधन कम विद्युत चालकता की विशेषता है। इस तरह के एक सामग्री का एक उदाहरण हाइड्रोक्लोरिक एसिड (NaCl) की सोडियम नमक है।
• सहसंयोजक एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी है, जो दोनों परमाणुओं के अंतर्गत आता है की कीमत पर किया जाता है। इस तरह की एक कड़ी में बांटा गया है: एकल (एकल), डबल और ट्रिपल। इन नामों इलेक्ट्रॉन जोड़े (1, 2, 3) की उपस्थिति का संकेत। डबल और ट्रिपल बांड गुणकों कहा जाता है। वहाँ समूह का एक और विभाजन है। तो, पृथक ध्रुवीय और अध्रुवीय बांड की इलेक्ट्रॉन घनत्व वितरण पर निर्भर करता है। पहले अलग परमाणुओं से बना है, और दूसरा - बराबर। इस तरह की बात नहीं है, जो के उदाहरण हैं की एक ठोस राज्य - एक हीरे (सी) और सिलिकॉन (Si), इसका घनत्व की विशेषता। सबसे ठोस क्रिस्टल सिर्फ एक सहसंयोजक बंधन है।
• धातु परमाणुओं के संयोजी इलेक्ट्रॉनों के संयोजन से गठन किया था। नतीजतन, वहाँ एक कुल इलेक्ट्रॉन बादल जो एक बिजली के वोल्टेज के प्रभाव में विस्थापित किया जाता है। धातु बंधन जब संबंध परमाणुओं लंबे ही बना है। वे इलेक्ट्रॉनों दान करने में सक्षम हैं कि। कई धातुओं, इस बांड की जटिल यौगिकों इस मामले के ठोस राज्य का गठन किया गया है। उदाहरण: सोडियम, बेरियम, एल्यूमीनियम, तांबा, सोना। AlCr _2, सीए ₂ Cu, Cu ₅ Zn _8: गैर धातु यौगिकों निम्नलिखित _हैं। एक धातु संबंध (धातु) के साथ पदार्थ भौतिक गुणों में विविध रहे हैं। वे, (डब्ल्यू, नायब) तरल (Hg), मुलायम (ना, कश्मीर) हो सकता है बहुत मुश्किल।
• आण्विक क्रिस्टल कि इस मामले की अलग अणुओं का निर्माण होता है में उत्पन्न होने वाली। यह शून्य इलेक्ट्रॉन घनत्व के साथ अणुओं के बीच अंतराल की विशेषता है। इन क्रिस्टल में सेना को जोड़ने परमाणुओं काफी हैं। एक ही अणु पर वे एक दूसरे को केवल कमजोर आणविक आकर्षण करने के लिए आकर्षित कर रहे हैं। यही कारण है कि उनके बीच के लिंक आसानी से गर्मी से नष्ट हो रहे हैं। परमाणुओं के बीच कनेक्शन और अधिक कठिन पतन। आण्विक बंधन अभिविन्यास, फैलाव और प्रेरण में बांटा गया है। इस तरह के एक ठोस पदार्थ का एक उदाहरण मीथेन है।
• हाइड्रोजन है, जो सकारात्मक ध्रुवीकरण परमाणुओं या उसके अणु और एक अणु या अन्य भागों के सबसे छोटे कण को नकारात्मक रूप से ध्रुवीकरण के बीच होता है। इन संबंधों बर्फ जिम्मेदार ठहराया जा सकता।

गुण ठोस

क्या हम आज जानते हैं? वैज्ञानिक लंबे समय से ठोस राज्य पदार्थों के गुणों का अध्ययन किया गया है। जब तापमान के संपर्क में है और यह बदल रहा है। शरीर के तरल पदार्थ के संक्रमण पिघलने कहा जाता है। गैसीय अवस्था को ठोस के परिवर्तन उदात्तीकरण कहा जाता है। तापमान कम हो रही के साथ ठोस क्रिस्टलीकरण होता है। ठंड अनाकार चरण के लिए स्थानांतरित कर के प्रभाव में कुछ पदार्थों। इस प्रक्रिया को कांच में रूपांतर वैज्ञानिकों कहा जाता है।

चरण संक्रमण में ठोस की आंतरिक संरचना बदल जाता है। उच्चतम आदेश यह तापमान कम है प्राप्त कर लेता है। वायुमंडलीय दबाव और एक टी तापमान> 0 कश्मीर किसी भी पदार्थ प्रकृति में मौजूदा में जमना। केवल हीलियम, क्रिस्टलीकरण जिनमें से 24 एटीएम के दबाव के लिए आवश्यक है, इस नियम का एक अपवाद नहीं है।

ठोस राज्य यह एक अलग भौतिक गुणों देता है। वे निश्चित क्षेत्र और बल के प्रभाव में शरीर के विशिष्ट व्यवहार का वर्णन। इन गुणों समूहों में विभाजित हैं। 3 जोखिम विधि ऊर्जा (यांत्रिक, थर्मल, विद्युत) के तीन प्रकार के लिए इसी आवंटित करें। तदनुसार वे ठोस के भौतिक गुणों के तीन समूहों मौजूद हैं:

• तनाव और शरीर के विकार से संबंधित यांत्रिक गुणों। इन मानदंडों के अनुसार, ठोस लोचदार, रियोलॉजिकल, शक्ति और प्रौद्योगिकी में विभाजित हैं। बाकी शरीर अपने आकार को बरकरार रखे हुए है, लेकिन यह एक बाहरी शक्ति द्वारा बदला जा सकता। इस मामले में यह प्लास्टिक विरूपण (प्रारंभिक दृश्य नहीं लौटे), लोचदार (मूल आकार में रिटर्न) या विनाशकारी (जब एक निश्चित सीमा से decays / ब्रेक) का हो सकता है। की समीक्षा करें इन प्रयासों लोचदार moduli का वर्णन। ठोस न केवल संपीड़न का विरोध करता है, खींच, लेकिन यह भी, बदलाव घुमा और झुकने। कठोर शरीर की ताकत उसकी संपत्ति को नष्ट कर दिया की कॉल का विरोध करने के।
• थर्मल क्षेत्रों के प्रभाव में थर्मल प्रकट हुआ। गलनांक, जिस पर शरीर एक तरल अवस्था में धर्मान्तरित - सबसे महत्वपूर्ण गुण में से एक। यह क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों में मनाया जाता है। अनाकार शरीर तरल अवस्था के लिए अपने संक्रमण के रूप में, संलयन की अव्यक्त गर्मी के अधिकारी जब तापमान धीरे-धीरे बढ़ाई जाती है। पर एक निश्चित गर्मी अनाकार शरीर तक पहुँचने अपनी लोच खो देता है और प्लास्टिसिटी हो जाता है। यह राज्य अपने गिलास संक्रमण तापमान की उपलब्धि का मतलब है। हीटिंग कठोर शरीर विरूपण होता है। इसके अलावा, यह अक्सर फैलता है। मात्रात्मक, इस हालत के लिए एक निश्चित कारक की विशेषता है। शरीर का तापमान जैसे flowability प्लास्टिसिटी, दृढ़ता और शक्ति के रूप में यांत्रिक गुणों को प्रभावित करता है।
• विद्युतचुंबकीय ठोस microparticles प्रवाह और उच्च कठोरता के विद्युत चुम्बकीय तरंगों के संपर्क के साथ जुड़े। ये परिवीक्षा और विकिरणवाला गुण शामिल हैं।

बैंड संरचना

ठोस वर्गीकृत और तथाकथित बैंड संरचना कर रहे थे। तो, उन के बीच में प्रतिष्ठित हैं:

• कंडक्टर, कि चालकता और संयोजक बैंड ओवरलैप में होती है। इस प्रकार इलेक्ट्रॉनों उन दोनों के बीच स्थानांतरित कर सकते हैं, सबसे छोटी ऊर्जा उपज। कंडक्टर के लिए सभी धातुओं रहे हैं। एक विद्युत प्रवाह (निम्नतम और उच्च क्षमता वाले अंक के बीच इलेक्ट्रॉनों की मुक्त आवाजाही की वजह से) इस तरह के एक संभावित अंतर शरीर का गठन किया जाता है।
• पारद्युतिक, जो क्षेत्रों ओवरलैप नहीं। उन दोनों के बीच अंतराल 4 eV से अधिक है। संयोजक से इलेक्ट्रॉनों का संचालन करने के लिए बड़ी ऊर्जा चालन बैंड की आवश्यकता होती है। इन गुणों के लिए धन्यवाद वास्तव में गैर प्रवाहकीय पारद्युतिक।
• अर्धचालक, चालन और संयोजक बैंड के अभाव की विशेषता। उन दोनों के बीच अंतराल 4 eV से छोटा है। चालन बैंड के संयोजक से इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण के लिए पारद्युतिक से कम ऊर्जा की आवश्यकता है। शुद्ध (विशुद्ध और eigenfunctions) अर्धचालकों खराब वर्तमान पारित कर दिया है।

ठोस पदार्थों में आणविक गति उनके विद्युत चुम्बकीय गुण होता है।

अन्य संपत्तियों

ठोस विभाजित और उनके चुंबकीय गुण होते हैं। तीन समूहों के होते हैं:

• प्रति-चुंबकीय गुण जो तापमान या एकत्रीकरण की स्थिति पर थोड़ा निर्भर करते हैं।
• पैरामैग्नेटिक, चालन इलेक्ट्रॉनों और परमाणुओं के चुंबकीय क्षण के उन्मुखीकरण से उत्पन्न। अपनी संवेदनशीलता क्यूरी अनुसार तापमान के रूप में कम हो जाती है। इस प्रकार, 300 कश्मीर में यह 10 ^{-5 है।}
• एक आदेश दिया परमाणुओं के लंबी दूरी के आदेश होने संरचना के साथ एक चुंबकीय शरीर। जाली के नोड्स में समय-समय पर चुंबकीय संवेगों के साथ कणों व्यवस्थित कर रहे हैं। ये ठोस और पदार्थों अक्सर मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में इस्तेमाल किया।

प्रकृति में सबसे कठोर पदार्थ

वे क्या हैं? ठोस घनत्व काफी हद तक अपनी कठोरता का निर्धारण। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों कई सामग्री होने का दावा है कि खोज की है "सबसे टिकाऊ शरीर।" सबसे ठोस - यह fullerite, जिसके बारे में 1.5 गुना हीरा तुलना में कठिन है (एक फुलरीन साथ क्रिस्टल अणुओं)। दुर्भाग्य से, यह वर्तमान में केवल बहुत ही कम मात्रा में उपलब्ध है।

तिथि करने के लिए, सबसे कठोर पदार्थ है, जो बाद उद्योग में उपयोग किया जा सकता है - lonsdalite (हेक्सागोनल हीरा)। उन्होंने कहा कि 58% हीरे की तुलना में कठिन है। Lonsdalite - कार्बन के बहुरूपी संशोधन। इसके क्रिस्टल जालक बहुत एक हीरे के समान है। Lonsdaleite सेल 4 परमाणुओं शामिल है, लेकिन हीरा - आमतौर पर इस्तेमाल किया क्रिस्टल के 8. आज सबसे कठिन हीरा है।