Які спільні властивості мають речовини в твердому агрегатному стані? Чим вони відрізняються від рідких речовин?
На відміну від рідин, які є плинними та набувають форми посудини, тверді речовини зберігають сталу форму.
Які спільні та відмінні риси в рідин і твердих аморфних речовин?
Спільною рисою є відсутність чіткої просторової структури та хаотичне розташування структурних одиниць (атомів або молекул). Відрізняються вони тим, що рідини мають властивість текучості, а аморфні речовини за звичайних умов не можуть текти і зберігають форму.
РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ
388. Чи є аморфними речовини: віск, парафін, сухий лід, поліетилен, скло, кухонна сіль, тверде мило?
Серед перелічених речовин аморфними є віск, парафін, поліетилен, скло та тверде мило, оскільки вони не мають чіткої температури плавлення і за нагрівання поступово розм’якшуються. Кухонна сіль та сухий лід є кристалічними речовинами, бо вони мають правильну геометричну структуру та чітко визначену температуру плавлення.
За якими властивостями цих речовин можна зробити відповідні висновки?
Висновки про аморфність чи кристалічність речовин (воску, парафіну, сухого льоду, поліетилену, скла, кухонної солі та мила) можна зробити за наявністю або відсутністю чіткої температури плавлення та характером руйнування. Аморфні речовини, як-от скло чи віск, не мають фіксованої температури плавлення і розм’якшуються поступово, тоді як кристалічні, наприклад кухонна сіль, плавляться при конкретній температурі.
389. Скористайтеся додатковими джерелами інформації та проаналізуйте, як узгоджується твердження «для кристалічних речовин характерний дальній порядок розташування частинок, а для аморфних — ближній» із тим, що ви вивчили?
Це твердження повністю узгоджується з матеріалом підручника, оскільки кристалічні речовини мають чітку внутрішню структуру, що повторюється у всьому об’ємі, утворюючи кристалічні ґратки. В аморфних речовинах, за моїми спостереженнями, частинки розташовані хаотично, подібно до рідин, і лише в окремих невеликих групах можна помітити певну впорядкованість, що і є ближнім порядком.
390. Порівняйте властивості кристалічних і аморфних речовин, склавши для них діаграму Венна.
Кристалічні речовини: мають чітку температуру плавлення , структурні одиниці розташовані в чіткому порядку (утворюють ґратки) , під час руйнування розпадаються на шматочки, що зберігають форму кристала.
Спільне для обох: перебувають у твердому агрегатному стані, зберігають власний об’єм, частинки речовин перебувають у постійній взаємодії.
Аморфні речовини: плавляться в інтервалі температур (спочатку розм’якшуються) , не мають чіткої просторової структури , під час руйнування утворюють уламки неправильної форми.
391. Знайдіть інформацію про аморфні сполуки, зокрема скло, бурштин, бітум. Які фізичні властивості дають змогу зробити висновок про їхню аморфність?
Головною властивістю, що підтверджує аморфність скла, бурштину та бітуму, є відсутність чіткої точки плавлення та перехід у рідкий стан через стадію поступового розм’якшення.
Головною властивістю, що підтверджує їхню аморфність, є відсутність фіксованої температури плавлення: вони плавляться в широкому інтервалі температур, поступово розм’якшуючись. Також їхні уламки мають неправильну форму та нерівну поверхню країв сколу.
Як упливають методи одержання цих речовин на навколишнє середовище?
Методи одержання цих речовин можуть негативно впливати на довкілля. Виробництво скла та переробка нафтопродуктів (для бітуму) є енергозатратними процесами, що супроводжуються викидами вуглекислого газу.
Оцініть вуглецевий слід, пов’язаний із добуванням і використанням цих речовин.
Видобуток і виробництво скла та бітуму мають значний вуглецевий слід, оскільки потребують спалювання великої кількості палива для підтримання високих температур плавлення.
Бурштин є природним матеріалом, тому його добування має менший вплив на довкілля, хоча використання техніки для його вимивання та подальше транспортування все одно спричиняють викиди вуглекислого газу.
392. Висловіть припущення, чому мінерал алмаз багатьма мовами називають адамантом, а оброблений алмаз називають діамантом або брильянтом.
Назва «адамант» закріпилася за алмазом через його надзвичайну твердість, адже грецьке слово «адамас» означає «незламний». Оброблений камінь називають діамантом або брильянтом тому, що після огранювання він починає яскраво виблискувати, що відповідає значенню французького слова «brilliant» — «блискучий».
393. Чому, на вашу думку, аморфні речовини дістали саме таку назву?
На мою думку, ці речовини отримали таку назву через свою внутрішню будову, де частинки розташовані хаотично і не утворюють чіткої структури. Оскільки грецьке слово «аморфос» означає «безформний», це слово точно описує відсутність у них правильних геометричних форм, властивих кристалам.
РОЗУМІННЯ ЯВИЩ ПРИРОДИ (РОБОТА В ГРУПАХ)
394. Чому за швидкого охолодження розплавленого цукру він застигає в аморфному стані, а не в кристалічному?
Під час швидкого охолодження молекули цукру не мають достатньо часу, щоб переміститися і вишикуватися в правильному порядку для утворення кристалічної ґратки. Вони фіксуються в тому хаотичному положенні, в якому перебували в рідкому стані, що і призводить до появи аморфної структури.
395. Чому аморфні речовини не мають чіткої температури плавлення?
Аморфні речовини не мають чіткої температури плавлення через те, що в їхній структурі відсутня єдина кристалічна ґратка з однаковими зв’язками між усіма частинками. Під час нагрівання зв’язки руйнуються поступово: спочатку слабші, а потім сильніші, тому речовина не плавиться миттєво, а проходить через стадію поступового розм’якшення.
Чому кристалічні речовини не розм’якшуються перед плавленням?
Кристалічні речовини мають чітку внутрішню структуру з однаково міцними зв’язками між частинками, тому при досягненні певної температури всі ці зв’язки починають руйнуватися одночасно, що призводить до різкого переходу в рідкий стан без попереднього розм’якшення.
396. Як ви розумієте твердження: «Кристалічним речовинам не можна надати будь-якої форми»?
Твердження означає, що кристалічні речовини мають впорядковану кристалічну ґратку, тому вони не здатні до значної пластичної деформації. Під час спроби надати їм довільної форми кристал або руйнується (ламається по площинах спайності), або зберігає форму, зумовлену його внутрішньою будовою. На відміну від аморфних речовин, кристалічні тіла не можна легко формувати без порушення їхньої структури.