Mavzu: Moddalar tuzilishi ( qattiq, suyuq, gaz va plazma holatlar. Elementar zarrachalar, amorf va kristall moddalar. Suyuq kristallar)

Mavzu: Moddalar tuzilishi ( qattiq, suyuq, gaz va plazma holatlar. Elementar zarrachalar, amorf va kristall moddalar. Suyuq kristallar).
Reja:

1. 
   
   Modda tuzilishi va uning turlari
   
2. 
   
   Elementar zarrachalar haqida tushuncha
   
3. 
   
   Amorf va kristall moddalar haqida
   
4. 
   
   Suyuq kristallar.
   

Har qanday modda tashqi sharoitiga qarab to’rt xil agregat holatda qattiq, suyuq, gaz va plazma holatida bo’lishi mumkin. Moddalarni agregat holati uni tashkil qilgan zarrachalar ( molekula, atom, ion) orasidagi o’zaro ta’sir kuchlari va unga qarama qarshi bo’lgan tartibsizlik harakati, ichki energiya parametrlariga bog’liq. Agar zarrachalararo ta’sir kuchlari ichki energiyadan yuqori bo’lsa, bunday sharoitda modda past (suyuq yoki qattiq) agregat holatida bo’ladi. Tashqi ta’sirlar natijasida ichki energiyaning ortishi zarrachalararo ta’sir kuchlarining uzulishiga olib keladi. Natijada modda yuqori ( suyuq yoki gaz) agregat holatiga o’tadi.

Qattiq holat. Moddalarning hammasi ham 4 xil agregat holatda bo’lmaydi. Masalan qattiq xoldagi CaCO₃ qizdirilganda suyuq holatda o’tmasdan parchalanib ketadi. Shuningdek yod qattiq holatdan to’g’ridan to’g’ri gaz holatga o’tib ketadi. Lekin deyarli barcha moddalar qattiq holatga erisha oladi. Agar sistemaning ichki energiyasi pasaytirilsa, sistemani tashkil qilgan zarrachalarning harakati susayadi va tartibli joylashadi. Qattiq holatida moddalarni tashkil qiluvchi zarrachalar tartibli holatda deyarli harakatsiz bo’ladi.
Bunday holat kristall holat deyiladi. Harakat 0 K, ya’ni -273,15⁰ C haroratda barcha modda molekulalari harakatsiz holatda kristall tuzulishli bo’ladi. Ammo, bunday haroratga erishish amalda mumkin emas. Kristall holatQattiq moddalar ichki tuzukishiga ya’ni zarrachalarning bir biriga nisbatan qanday tartibda joylashganligiga qarab Kristal va amorf moddalarga bo’linadi. Bir moddaning o’zi ham Kristal ham holatda bo’lishi mumkin. (Masalan: kristall holatdagi kvars amorf holatdagi qumtuproq) lekin Kristal holat doimo amorf holatga qaraganda batqaror bo’ladi. Kristall moddalar ma’lum yo‘nalishda bir-biriga yopishgan, ulangan bo‘lib ular shunday joyidan sinib tekis yoqli bo‘laklarga ajraladi. Amorf holat Tabiatda amorf holatdagi moddalar kristall moddalarga qaraganda kamroq uchraydi. Tsbiiy va suniy smolalar doimo amorf holatda bo’ladi. Amorf jismlarning eng tipik vakili odatdagi silikat shishadir. Shu sababli amorf holatni shishasimon holat deb yuritiladi. Amorf moddalar tuzulishi jihatdan suyuqliklarga o’xshaydi va ulardan zarrachalarning harakatchanligi juda kamligi bilan farq qiladi. Su sababli amorf moddalar o’ta sovitilgan suyuqliklarga o’xshatiladi. Amorf moddalar va ularning tuzulishi
Suyuqliklar. Suyuqlik o’z shakliga ega emas, u qanday idishga solinsa, o’sha idish shaklini oladi. Suyuqlik aniq hajmiy o’lchamga ega bo’ladi. Uni siqish amalda qiyin. Suyuq va qattiq moddalarda atom va molekulalar orasidagi masofa gazlardagiga nisbatan ancha yaqin bo’ladi.Suyuqliklar zichligi gazlar suyuqliklaridan birnecha ming marotaba katta bo’ladi. Harorat ortishi bilan barcha suyuqliklar zichligi kamayadi. ( mustasno suv) Oquvchanlik o’r miqdoridagi kichik vaqt oralig’ida shaklini o’zgartirish hususiyati. Shuning uchun barcha suyuqliklar ingichka oqim ko’rinishida, tomchi bo’lib sachrashi, quyilgan idish shaklini egallashi mumkin. Oquvchanlik qovushqoqlikka teskari bo’lgan kattalik. Qovushqoqlik ( ichki ishqalanish oqimining qarshiligi) – bu suyuqlik ichidagi malum bir qatlamlarning boshqa qatlamlarga nisbatan turli tezliklarda harakatlanishida paydo bo’ladigan qarshilik. Qattiq jismlar va suyuqliklarning farqi va o’xshashliklari
Gaz holat. Gaz – moddaning agregat holati bo’lib uni tashkil qiluvchi molekulalar orasidagi masofa juda katta boʻlganligidan ularning oʻzaro tortishish kuchlari eʼtiborga olinmaydi. Shuning uchun gaz aniq shakl va aniq hajmga ega boʻlmaganligidan oʻzi turgan idishning butun hajmini egallaydi hamda idish shakliga ega boʻladi.Gazlarning asosiy harakteristikasilari: Past bosimga ega, chunki zarralar bir-biridan uzoq masofada joylashadi. Xususiy shaklga ega, xususiy hajmga ega emas.

Kimyoviy moddalar muhitga bog’liq holda asosan uchta agregat

holatda bo’ladi: 1)gaz holat; 2)suyuq holat; 3)qattiq holat. Moddalarning
qaysi agregat holatda bo’lishlari ayni moddaning tabiatiga, temperaturaga
va bosimga bog’liq. Agar modda gaz holatda bo’lsa, u ma’lum bir shaklga, hajmga ega bo’lmay uning zichligi, yopishqoqligi juda kam bo’lib, xoxlagancha hajmni to’ldirishi mumkin.
Gazlarning xossalarini o’rganish natijasida gazlarning kinetik nazariyasini kelib chiqishiga sabab bo’ldi. Bu nazariyaga ko’ra gazni tashkil qiluvchi atomlar yoki molekulalar har doim harakatda bo’ladi. Atom va molekulalar to’g’ri siniq chiziq bo’ylab harakatlanadi va shu harakatlanayotgan molekulalar idish devori bilan o’zaro to’qnashish natijasida o’zlarining harakatlanish yo’nalishlarini o’zgartiradi. Molekulalar va atomlar harakatlaganda har xil tezligkka ega bo’ladilar. Engil gazlar molekulalari eng katta o’rtacha tezlikka egadir: vodorod molekulasi uchun o’rtacha tezlik 00C da 1698 sm/sek. Gaz molekulalarining idish devori bilan to’qnashishi bosimni hosil bo’lishiga sabab bo’ladi.
Ideal gaz. Agar gaz molekulalarining o’zaro tortishish kuchlarini va molekulalarning hajmini e’tiborga olinmasa, u holda hajm bosim va temperatura o’rtasidagi bog’lanishni quyidagi formula bilan ifodalash mumkin: PV=nRT. Bu tenglamani ideal gazlar uchun KlapeyronMendeleev tenglamasi deyiladi. R-uneversal gaz doimiyligi. n-gazni kilomoli.
Real gaz. Real gaz ustida gap baror ekan, gazni tashkil qiluvchi molekulalarning o’zaro tortishish kuchlarini va molekulani hajmini e’tiborga olish zarur.O’zaro tortishish kuchlar shu gazning egallab turgan hajmning kvadratiga teskari proportsionaldir va uni Van-der-Vaals «a» harfi bilan belgilangan. Molekulalararo tortishish kuchi gazning siqilishiga olib keladi va buning natijasida gazning bosimini av 2 miqdorida oshiradi. Shuning uchun «V» hajmdagi real gazning bosimi p av 2 ga tengdir. «a» gaz moddaning tabiatiga bog’liq. Bundan tashqari, gazni tashkil qiluvchi molekulalarning hajmini ham e’tiborga olish zarur, chunki real gaz molekulalari ma’lum hajmga ega. Shuning uchun gaz molekulalari «V» hajmda harakatlanmay, balki V-b hajmda harakatlanadi.( https://optolov.ru/uz/potolok-i-potolochnye-pokrytiya/nazovite-osnovnye-agregatnye-sostoyaniya-veshchestva-kakie-izmeneniya-agregatnye.html )

Plazma. Plazma bu ko‘p sonli ionlar va elektronlardan tashkil topgan kuchli ionlashgan gazdir. Plazma hosil qilish uchun, energiyaning turli shakllaridan - issiqlik energiyasi, elektr, yoki, nurlanish energiyalaridan foydalanish mumkin. Masalan, gazni shunchalik kuchli qizdirilsaki, unda, atomlarning o‘zaro to‘qnashishi natijasida, bir-biridan elektronlarni urib chiqarib yuborsa, ushbu gaz plazma holatiga o‘tadi. Gazning o‘zi singari, plazma ham, o‘zi turgan idish shakliga kiradi. Oddiy gazlardan farqli o‘laroq, plazma magnit maydoni ta'sirida turli xil strukturalar hosil qiladi va ularning ko‘rinishi xuddi naqshlar singari, turli katakchalar, qatlamlar va chiziqlar ko‘rinishida bo‘ladi. Shuningdek, oddiy gazlarda uchramaydigan yana bir holat - uning muhitida tarqaladigan to‘lqinlar xilma-xilligi bilan ham plazma gazdan farqlanadi.

Moddaning plazma holatini ilk marta payqab qolgan olim Britaniyalik mashhur fizik Uilyam Kruks (1832-1919) bo‘lib, u keyinchalik o‘z nomi bilan atalgan (Kruks trubkasi) gazorazryadli vakuum trubkasi bilan tajriba o‘tkazayotgan paytda ushbu fizik fenomenni sezib qolgan. Aslida, plazma - moddaning agregat holatlari ichida Koinotda eng keng tarqalgan ko‘rinishidir. Xususan, deyarli barcha charaqlab turgan yulduzlar asosan plazmadan tashkil topgan bo‘ladi. Yer sharoitidagi plazma manbalariga oddiy misollar tariqasida, fluoressent lampalar, plazmali televizorlar, neon reklamalari va chaqmoqlarni keltirish mumkin. Yer atmosferasining yuqori qatlamlaridan biri - ionosfera ham Quyosh nurlanishlari tufayli yuzaga kelgan plazmadan iborat. Olis masofalarga radioaloqa signallari uzatish sohasida aynan ionosfera juda katta ahamiyat kasb etadi.

Plazma xossalarini o‘rganishda turli tuman gazlardan va juda keng harorat diapazonlaridan foydalaniladi. Shuningdek, plazma xususiyatlarini tadqiq qilishda, gazlarga nisbatan qo‘llaniladigan tashqi maydon intensivligi ham ba'zan juda katta darajalarga olib chiqiladi. Ayrim tajribalarda, plazmaning o‘zini qanday tutishini o‘rganish maqsadida, gazga shunchalik katta maydon kuchlanganligi berilganki, bunday maydon intensivligi tabiatda faqat astrofizikadagi termoyadroviy reaksiyalarda bo‘ladi. Plazmadagi zaryadlangan zarralar bir-biriga nisbatan juda yaqin joylashadi va shu sababli, undagi har bir zaryadlangan zarraga o‘z yaqinidagi boshqa ko‘plab zarrachalar ta'sir ko‘rsatadi. Plazmali televizorlarda ksenon va neon gazlari atomlarining kuchli qo‘zg‘alishi natijasida, ular yorug‘lik kvantlarini - fotonlarni chiqara boshlaydi. Ushbu kvantlarning ba'zilari, yorug‘likning biz ko‘ra olmaydigan ultrabinafsha spektriga taalluqli bo‘ladi. Aynan o‘sha kvantlar ekrandagi lyuminoforga ta'sir ko‘rsatib, o‘z navbatida, lyuminoforni biz ko‘ra oladigan spektrdagi yorug‘lik chiqarishga majbur qiladi. Displeyning har bir pikseli, yanada kichikroq bo‘lgan pikselchalardan iborat bo‘lib, undagi lyuminofor turli rangdagi yorug‘lik nurlarini - yashil, ko‘k va qizil nurlarni chiqaradi.

Moddalarning to'rt asosiy agregat holatlari