ارائه با موضوع "الکل ها" در شیمی در قالب پاورپوینت. ارائه برای دانش آموزان مدرسه شامل 12 اسلاید است که از نظر شیمی در مورد الکل ها صحبت می کند. مشخصات فیزیکیآه، واکنش با هالیدهای هیدروژن.

قطعاتی از ارائه

از تاریخ

آیا می دانستید که در قرن چهارم. قبل از میلاد مسیح ه. آیا مردم می دانستند چگونه نوشیدنی های حاوی الکل اتیلیک درست کنند؟ شراب از تخمیر آب میوه و توت تولید می شد. با این حال، آنها خیلی دیرتر یاد گرفتند که جزء مست کننده را از آن استخراج کنند. در قرن یازدهم کیمیاگران بخارهای یک ماده فرار را شناسایی کردند که هنگام گرم شدن شراب آزاد می شد.

مشخصات فیزیکی

• الکل های پایین مایعاتی هستند که در آب بسیار محلول، بی رنگ و بی بو هستند.
• الکل های بالاتر جامداتی هستند که در آب نامحلول هستند.

ویژگی خواص فیزیکی: حالت تجمع

• متیل الکل (اولین نماینده سری همولوگالکل ها) - مایع. شاید وزن مولکولی بالایی داشته باشد؟ خیر بسیار کمتر از دی اکسید کربن. بعدش چیه؟
• به نظر می رسد که کل موضوع در پیوندهای هیدروژنی است که بین مولکول های الکل ایجاد می شود و از پرواز تک تک مولکول ها جلوگیری می کند.

ویژگی خواص فیزیکی: حلالیت در آب

• الکل های پایین در آب محلول هستند، الکل های بالاتر نامحلول هستند. چرا؟
• پیوندهای هیدروژنی برای نگه داشتن مولکول الکل که بخش نامحلول زیادی دارد بین مولکول های آب بسیار ضعیف است.

ویژگی خواص فیزیکی: انقباض

• چرا مردم هنگام حل مسائل محاسباتی هرگز از حجم استفاده نمی کنند، بلکه فقط از جرم استفاده می کنند؟
• 500 میلی لیتر الکل و 500 میلی لیتر آب را مخلوط کنید. ما 930 میلی لیتر محلول دریافت می کنیم. پیوندهای هیدروژنی بین مولکول های الکل و آب به قدری قوی است که حجم کل محلول کاهش می یابد، "فشرده سازی" آن (از لاتین contraktio - فشرده سازی).

آیا الکل ها اسید هستند؟

• الکل ها با فلزات قلیایی واکنش می دهند. در این حالت، اتم هیدروژن گروه هیدروکسیل با یک فلز جایگزین می شود. شبیه اسیده
• اما خواص اسیدی الکل ها بسیار ضعیف است، به طوری که الکل ها بر شاخص ها تأثیر نمی گذارند.

دوستی با پلیس راهنمایی و رانندگی

• آیا مشروبات الکلی با پلیس راهنمایی و رانندگی دوستی دارند؟ اما چگونه!
• آیا تا به حال توسط بازرس پلیس راهنمایی و رانندگی متوقف شده اید؟ آیا تا به حال در لوله تنفس کرده اید؟
• اگر بدشانس باشید، الکل تحت واکنش اکسیداسیون قرار می گیرد و باعث تغییر رنگ می شود و باید جریمه بپردازید.

آب می دهیم 1

حذف آب - اگر دما بیش از 140 درجه باشد، کم آبی می تواند درون مولکولی باشد. این به یک کاتالیزور - اسید سولفوریک غلیظ نیاز دارد.

آب پس بده 2

اگر دما کاهش یابد و کاتالیزور ثابت بماند، آبگیری بین مولکولی رخ می دهد.

واکنش با هالیدهای هیدروژن

این واکنش برگشت پذیر است و به یک کاتالیزور - اسید سولفوریک غلیظ نیاز دارد.

دوست بودن یا نبودن با الکل.

سوال جالبیه الکل یک زنوبیوتیک است - ماده ای که در آن یافت نمی شود بدن انسان، اما بر زندگی او تأثیر می گذارد. این همه به دوز بستگی دارد.

1. الکل- این ماده مغذیکه انرژی بدن را تامین می کند. در قرون وسطی، بدن حدود 25 درصد از انرژی خود را از طریق مصرف الکل دریافت می کرد.
2. الکل است داروکه خاصیت ضدعفونی کنندگی و ضد باکتریایی دارد.
3. الکل سمی است که فرآیندهای بیولوژیکی طبیعی را مختل می کند، از بین می برد اعضای داخلیو روان و در صورت مصرف زیاد منجر به مرگ می شود.

سخنرانی 4. حالات مجموع ماده

1. حالت جامد ماده.

2. حالت مایع ماده.

3. حالت گازی ماده.

مواد می توانند در سه حالت تجمع باشند: جامد، مایع و گاز. در خیلی دمای بالایک نوع حالت گازی بوجود می آید - پلاسما (حالت پلاسما).

1. حالت جامد ماده با این واقعیت مشخص می شود که انرژی برهمکنش بین ذرات از انرژی جنبشی حرکت آنها بیشتر است. اکثر مواد در حالت جامد دارای ساختار کریستالی هستند. هر ماده بلورهایی با شکل خاصی را تشکیل می دهد. به عنوان مثال، کلرید سدیم دارای کریستال هایی به شکل مکعب، زاج به شکل هشت وجهی و نیترات سدیم به شکل منشور است.

شکل کریستالی این ماده پایدارترین است. آرایش ذرات در یک جامد به شکل یک شبکه به تصویر کشیده شده است که در گره های آن ذرات خاصی با خطوط خیالی به هم متصل شده اند. چهار نوع اصلی شبکه کریستالی وجود دارد: اتمی، مولکولی، یونی و فلزی.

شبکه کریستالی اتمیتشکیل شده توسط اتم های خنثی که توسط پیوندهای کووالانسی (الماس، گرافیت، سیلیکون) به هم متصل شده اند. شبکه کریستالی مولکولینفتالین، ساکارز، گلوکز دارند. عناصر ساختاریاین شبکه دارای مولکول های قطبی و غیر قطبی است. شبکه کریستالی یونیتوسط یون های دارای بار مثبت و منفی (کلرید سدیم، کلرید پتاسیم) که به طور منظم در فضا به صورت متناوب در حال تغییر هستند، تشکیل می شوند. همه فلزات دارای یک شبکه کریستالی فلزی هستند. گره های آن حاوی یون هایی با بار مثبت هستند که بین آنها الکترون هایی در حالت آزاد وجود دارد.

مواد کریستالی دارای تعدادی ویژگی هستند. یکی از آنها ناهمسانگردی است - عدم تشابه خواص فیزیکی یک کریستال در جهات مختلف در داخل کریستال.

2. در حالت مایع یک ماده، انرژی برهمکنش بین مولکولی ذرات با انرژی جنبشی حرکت آنها متناسب است. این حالت حد واسط بین گازی و کریستالی است. بر خلاف گازها، نیروهای زیادی بین مولکول های مایع اعمال می شود جاذبه متقابل، که ماهیت حرکت مولکولی را تعیین می کند. حرکت حرارتی یک مولکول مایع شامل ارتعاش و انتقال است. هر مولکول برای مدتی حول نقطه تعادل خاصی نوسان می کند و سپس حرکت می کند و دوباره موقعیت تعادلی می گیرد. این سیال بودن آن را تعیین می کند. نیروهای جاذبه بین مولکولی مانع از حرکت مولکول ها از یکدیگر در هنگام حرکت می شود.

خواص مایعات به حجم مولکول ها و شکل سطح آنها نیز بستگی دارد. اگر مولکول‌های مایع قطبی باشند، آنگاه با هم ترکیب می‌شوند و به یک کمپلکس پیچیده تبدیل می‌شوند. چنین مایعاتی همراه (آب، استون، الکل) نامیده می شوند. Oʜᴎ دارای t kip بالاتر، فراریت کمتر و ثابت دی الکتریک بالاتر است.

همانطور که می دانید مایعات کشش سطحی دارند. کشش سطحی- ϶ᴛᴏ انرژی سطح در واحد سطح: ϭ = E/S، که ϭ کشش سطحی است. E – انرژی سطحی؛ S – مساحت سطح. هرچه پیوندهای بین مولکولی در یک مایع قوی تر باشد، کشش سطحی آن بیشتر است. موادی که کشش سطحی را کاهش می دهند سورفکتانت نامیده می شوند.

خاصیت دیگر مایعات ویسکوزیته است. ویسکوزیته مقاومتی است که زمانی رخ می دهد که برخی از لایه های یک مایع نسبت به بقیه در هنگام حرکت حرکت می کنند. برخی از مایعات دارای ویسکوزیته بالا (عسل، مالا) هستند، در حالی که برخی دیگر دارای ویسکوزیته پایین (آب، الکل اتیلیک) هستند.

3. در حالت گازی یک ماده، انرژی برهمکنش بین مولکولی ذرات کمتر از انرژی جنبشی آنهاست. به همین دلیل، مولکول های گاز در کنار هم قرار نمی گیرند، بلکه آزادانه در حجم حرکت می کنند. گازها با ویژگی های زیر مشخص می شوند: 1) توزیع یکنواخت در کل حجم ظرفی که در آن قرار دارند. 2) چگالی کم در مقایسه با مایعات و مواد جامد; 3) تراکم پذیری آسان

در یک گاز، مولکول ها در فاصله بسیار زیادی از یکدیگر قرار دارند، نیروهای جاذبه بین آنها کم است. در فواصل زیاد بین مولکول ها، این نیروها عملاً وجود ندارند. گاز در این حالت معمولاً ایده آل نامیده می شود. گازهای واقعی در فشارهای بالاو دمای پایین از معادله حالت تبعیت نمی کند گاز ایده آل(معادله مندلیف-کلاپیرون)، زیرا در این شرایط نیروهای برهمکنش بین مولکول ها شروع به ظاهر شدن می کنند.

همه مواد می توانند در حالت های مختلف تجمع باشند - جامد، مایع، گاز و پلاسما. در زمان های قدیم اعتقاد بر این بود که جهان از خاک، آب، هوا و آتش تشکیل شده است. حالات مجموع مواد با این تقسیم بصری مطابقت دارد. تجربه نشان می دهد که مرزهای بین حالت های تجمع بسیار دلخواه است. گازها در فشارهای پایینو دماهای پایین ایده آل در نظر گرفته می شوند، مولکول های موجود در آنها با نقاط مادی مطابقت دارند که فقط طبق قوانین برخورد الاستیک می توانند با هم برخورد کنند. نیروهای برهمکنش بین مولکول ها در لحظه برخورد ناچیز است، خود برخورد بدون از دست دادن انرژی مکانیکی رخ می دهد. اما با افزایش فاصله بین مولکول ها، برهمکنش مولکول ها نیز باید در نظر گرفته شود. این فعل و انفعالات شروع به تأثیرگذاری بر انتقال از حالت گازی به مایع یا جامد می کنند. بین مولکول ها می تواند وجود داشته باشد انواع مختلففعل و انفعالات.

نیروهای برهمکنش بین مولکولی قابل اشباع نیستند و با نیروهای برهمکنش شیمیایی اتم ها متفاوت است و منجر به تشکیل مولکول ها می شود. آنها می توانند به دلیل برهمکنش بین ذرات باردار الکترواستاتیک باشند. تجربه نشان داده است که برهمکنش مکانیکی کوانتومی، که به فاصله و جهت گیری متقابل مولکول ها بستگی دارد، در فواصل بین مولکول های بیش از 9-10 متر در گازهای کمیاب نادیده گرفته می شود یا می توان فرض کرد که انرژی برهمکنش بالقوه عملا برابر با صفر است. در فواصل کوتاه این انرژی کم است و نیروهای جذب متقابل عمل می کنند

در - دافعه و نیروی متقابل

جاذبه و دافعه مولکول ها متعادل است و F= 0. در اینجا نیروها از طریق ارتباط آنها با انرژی پتانسیل تعیین می شوند، اما ذرات حرکت می کنند و دارای ذخیره خاصی از انرژی جنبشی هستند.

gii. بگذارید یک مولکول بی حرکت باشد و دیگری با داشتن چنین منبع انرژی با آن برخورد کند. با نزدیک شدن مولکول ها به یکدیگر، نیروهای جاذبه کار مثبتی انجام می دهند و انرژی پتانسیل برهمکنش آنها تا یک فاصله کاهش می یابد، در همان زمان، انرژی جنبشی (و سرعت) افزایش می یابد. هنگامی که فاصله کمتر شود، نیروهای جاذبه با نیروهای دافعه جایگزین می شوند. کار انجام شده توسط مولکول در برابر این نیروها منفی است.

مولکول تا زمانی که انرژی جنبشی آن کاملاً به انرژی پتانسیل تبدیل شود به یک مولکول ساکن نزدیکتر می شود. حداقل فاصله د،فاصله ای که مولکول ها می توانند در آن نزدیک شوند نامیده می شود قطر موثر مولکولپس از توقف، مولکول تحت تأثیر نیروهای دافعه با افزایش سرعت شروع به دور شدن می کند. پس از گذراندن مجدد مسافت، مولکول به منطقه نیروهای جاذبه می افتد که سرعت حذف آن را کاهش می دهد. قطر موثر به ذخیره اولیه انرژی جنبشی بستگی دارد، یعنی. این مقدار ثابت نیست در فواصل مساوی، انرژی پتانسیل تعامل بی نهایت است پراهمیتیا یک "موانع" که از نزدیک شدن مراکز مولکول ها به فاصله کمتری جلوگیری می کند. نسبت میانگین انرژی برهمکنش پتانسیل به میانگین انرژی جنبشی را تعیین می کند حالت تجمعمواد: برای گازها برای مایعات، برای جامدات

ماده متراکم شامل مایعات و جامدات است. در آنها، اتم ها و مولکول ها نزدیک و تقریباً لمس کننده قرار دارند. میانگین فاصله بین مراکز مولکول ها در مایعات و جامدات در حد (2 -5) 10 -10 متر است. فواصل بین اتمی بیشتر از فواصلی است که ابرهای الکترونی به یکدیگر نفوذ می کنند، به طوری که نیروهای دافعه ایجاد می شود. برای مقایسه، در گازها در شرایط عادی میانگین فاصله بین مولکول ها حدود 33 10-10 متر است.

که در مایعاتبرهمکنش بین مولکولی اثر قوی تری دارد، حرکت حرارتی مولکول ها خود را در ارتعاشات ضعیف در اطراف موقعیت تعادل نشان می دهد و حتی از یک موقعیت به موقعیت دیگر می پرد. بنابراین، آنها فقط در چینش ذرات دارای نظم کوتاه برد، یعنی ثبات در آرایش تنها نزدیکترین ذرات و سیالیت مشخصه هستند.

مواد جامدآنها با استحکام ساختاری مشخص می شوند، حجم و شکل دقیقاً مشخصی دارند که تحت تأثیر دما و فشار بسیار کمتر تغییر می کنند. در جامدات، حالت های آمورف و کریستالی امکان پذیر است. مواد واسطه ای نیز وجود دارد - کریستال های مایع. اما اتم ها در جامدات آنطور که ممکن است تصور شود اصلاً ساکن نیستند. هر یک از آنها تحت تأثیر نیروهای الاستیکی که بین همسایگان خود ایجاد می شود همیشه در نوسان است. اکثر عناصر و ترکیبات ساختار بلوری زیر میکروسکوپ دارند.

بله، غلات نمک سفرهآنها شبیه مکعب های کامل هستند. در کریستال‌ها، اتم‌ها در محل‌های شبکه بلوری ثابت هستند و فقط در نزدیکی محل‌های شبکه می‌توانند ارتعاش کنند. کریستال ها جامدات واقعی را تشکیل می دهند و جامداتی مانند پلاستیک یا آسفالت جایگاه میانی بین جامدات و مایعات را اشغال می کنند. جسم آمورف مانند مایع دارای نظم کوتاه برد است اما احتمال پرش کم است. بنابراین، شیشه را می توان به عنوان یک مایع فوق خنک با افزایش ویسکوزیته در نظر گرفت. کریستال های مایع سیالیت مایعات را دارند، اما آرایش منظم اتم ها را حفظ می کنند و خواص ناهمسانگردی دارند.

پیوندهای شیمیاییاتم ها (یون ها) در کریستال ها مانند مولکول ها هستند. ساختار و سفتی جامدات با تفاوت در نیروهای الکترواستاتیکی که اتم‌های سازنده بدن را به هم متصل می‌کنند، تعیین می‌شود. مکانیسمی که اتم ها را به مولکول ها متصل می کند می تواند منجر به تشکیل ساختارهای تناوبی جامد شود که می توانند به عنوان ماکرومولکول در نظر گرفته شوند. مانند مولکول های یونی و کووالانسی، کریستال های یونی و کووالانسی نیز وجود دارد. شبکه های یونی در کریستال ها توسط پیوندهای یونی به هم متصل می شوند (شکل 7.1 را ببینید). ساختار نمک خوراکی به گونه ای است که هر یون سدیم شش همسایه دارد - یون کلر. این توزیع مربوط به حداقل انرژی است، یعنی وقتی چنین پیکربندی شکل می‌گیرد، حداکثر انرژی آزاد می‌شود. بنابراین، با کاهش دما به زیر نقطه ذوب، تمایل به تشکیل کریستال های خالص وجود دارد. با افزایش دما، انرژی جنبشی حرارتی برای شکستن پیوند کافی است، کریستال شروع به ذوب شدن می کند و ساختار شروع به فروپاشی می کند. پلی مورفیسم کریستالی توانایی تشکیل حالت هایی با ساختارهای کریستالی مختلف است.

هنگام توزیع شارژ الکتریکیتغییرات در اتم های خنثی، برهمکنش ضعیف بین همسایگان ممکن است رخ دهد. این پیوند مولکولی یا واندروالس (مانند یک مولکول هیدروژن) نامیده می شود. اما نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی نیز می‌توانند بین اتم‌های خنثی به وجود بیایند، سپس هیچ تغییری در پوسته‌های الکترونیکی اتم‌ها رخ نمی‌دهد. دافعه متقابل با نزدیک شدن لایه های الکترونی به یکدیگر، مرکز ثقل بارهای منفی را نسبت به بارهای مثبت تغییر می دهد. هر یک از اتم ها یک دوقطبی الکتریکی را در دیگری القا می کند و این منجر به جذب آنها می شود. این عمل نیروهای بین مولکولی یا نیروهای واندروالس است که شعاع عمل زیادی دارند.

از آنجایی که یک اتم هیدروژن بسیار کوچک است و الکترون آن به راحتی قابل جابجایی است، اغلب به دو اتم در آن واحد جذب می شود و یک پیوند هیدروژنی تشکیل می دهد. پیوند هیدروژنی نیز مسئول برهمکنش مولکول های آب با یکدیگر است. بسیاری از خواص منحصر به فرد آب و یخ را توضیح می دهد (شکل 7.4).

پیوند کووالانسی(یا اتمی) به دلیل تعامل داخلی اتم های خنثی به دست می آید. نمونه ای از چنین پیوندی، پیوند موجود در مولکول متان است. نوع کربن با پیوند بالا الماس است (چهار اتم هیدروژن با چهار اتم کربن جایگزین می شود).

بنابراین، کربن ساخته شده است پیوند کووالانسی، یک کریستال الماس شکل را تشکیل می دهد. هر اتم توسط چهار اتم احاطه شده است که یک چهار وجهی منظم را تشکیل می دهد. اما هر یک از آنها راس چهار وجهی همسایه نیز هستند. در شرایط دیگر، همان اتم‌های کربن متبلور می‌شوند گرافیتدر گرافیت نیز به هم متصل هستند پیوندهای اتمی، اما صفحاتی از سلول های لانه زنبوری شش ضلعی با قابلیت برش را تشکیل می دهند. فاصله بین اتم های واقع در راس شش وجهی 0.142 نانومتر است. لایه ها در فاصله 0.335 نانومتر قرار دارند، یعنی. پیوند ضعیفی دارند، بنابراین گرافیت پلاستیکی و نرم است (شکل 7.5). در سال 1990 یک رونق وجود داشت کار تحقیقاتیناشی از پیامی در مورد دریافت یک ماده جدید - فولریت،متشکل از مولکول های کربن - فولرن ها. این شکل از کربن مولکولی است، یعنی. حداقل عنصر یک اتم نیست، بلکه یک مولکول است. این بنا به افتخار معمار آر. فولر، که در سال 1954 حق ثبت اختراع دریافت کرد، نامگذاری شده است. ساخت و ساز ساختماناز شش ضلعی ها و پنج ضلعی ها که یک نیمکره را تشکیل می دهند. مولکول از 60 اتم های کربن با قطر 0.71 نانومتر در سال 1985 کشف شد، سپس مولکول ها و غیره کشف شد. همه آنها سطوح ثابتی داشتند،

اما پایدارترین مولکولها C60 و بودند با 70 . منطقی است که فرض کنیم گرافیت به عنوان ماده اولیه برای سنتز فولرن ها استفاده می شود. اگر اینطور باشد، شعاع قطعه شش ضلعی باید 0.37 نانومتر باشد. اما معلوم شد که برابر با 0.357 نانومتر است. این تفاوت 2 درصدی به این دلیل است که اتم‌های کربن روی یک سطح کروی در راس 20 هگزادرون منظم به ارث رسیده از گرافیت و 12 پنج‌ضلعی منظم قرار دارند. طراحی شبیه توپ فوتبال است. معلوم می شود که وقتی به یک کره بسته "دوخته می شود"، برخی از شش وجهی های مسطح تبدیل به پنج وجهی می شوند. در دمای اتاقمولکول های C 60 به ساختاری متراکم می شوند که در آن هر مولکول دارای 12 همسایه است که با فاصله 0.3 نانومتر از هم فاصله دارند. در تی= 349 K یک انتقال فاز مرتبه اول رخ می دهد - شبکه به یک مکعب بازآرایی می شود. کریستال به خودی خود یک نیمه رسانا است، اما هنگامی که یک فلز قلیایی به فیلم کریستالی C 60 اضافه می شود، ابررسانایی در دمای 19 کلوین رخ می دهد. اگر یک یا آن اتم به این مولکول توخالی وارد شود، می توان از آن به عنوان پایه ای برای ایجاد یک رسانه ذخیره سازی با تراکم اطلاعات فوق العاده بالا: تراکم ضبط به 4-10 12 بیت در سانتی متر مربع می رسد. برای مقایسه، یک فیلم از مواد فرومغناطیسی چگالی ضبط مرتبه 10 7 بیت بر سانتی متر مربع، و دیسک های نوری، یعنی. تکنولوژی لیزر، - 10 8 بیت بر سانتی متر مربع. این کربن دیگر نیز دارد خواص منحصر به فرد، به ویژه در پزشکی و فارماکولوژی اهمیت دارد.

خود را در کریستال های فلزی نشان می دهد اتصال فلزی،وقتی همه اتم‌های یک فلز، الکترون‌های ظرفیت خود را «برای استفاده جمعی» رها می‌کنند. آنها ضعیف به اسکلت های اتمی متصل هستند و می توانند آزادانه در امتداد شبکه کریستالی حرکت کنند. حدود 2/5 عناصر شیمیاییاز فلزات تشکیل شده اند. در فلزات (به جز جیوه)، زمانی که اوربیتال های خالی اتم های فلزی روی هم قرار می گیرند و الکترون ها به دلیل تشکیل شبکه کریستالی حذف می شوند، پیوند ایجاد می شود. به نظر می رسد که کاتیون های شبکه در گاز الکترون احاطه شده اند. پیوند فلزی زمانی اتفاق می افتد که اتم ها در فاصله ای کوچکتر از اندازه ابر الکترون های بیرونی به هم می رسند. با این پیکربندی (اصل پائولی)، انرژی الکترون‌های بیرونی افزایش می‌یابد، و هسته‌های همسایه شروع به جذب این الکترون‌های بیرونی می‌کنند، ابرهای الکترونی را تار می‌کنند، آنها را به طور مساوی در سراسر فلز توزیع می‌کنند و به گاز الکترونی تبدیل می‌کنند. به این ترتیب الکترون های رسانایی به وجود می آیند که رسانایی الکتریکی بالای فلزات را توضیح می دهند. در بلورهای یونی و کووالانسی، الکترون های بیرونی عملاً به هم متصل هستند و رسانایی این جامدات بسیار کم است، به آنها می گویند. عایق ها

انرژی درونی مایعات با مجموع انرژی های درونی زیرسیستم های ماکروسکوپی که می توان آن را از نظر ذهنی به آنها تقسیم کرد و انرژی های تعامل این زیرسیستم ها تعیین می شود. این برهمکنش از طریق نیروهای مولکولی با شعاع عمل 10-9 متر انجام می شود. ضروری نیست. انرژی سطحی نامیده می شود و باید در مسائل مربوط به کشش سطحی مورد توجه قرار گیرد. به طور معمول، مایعات حجم بیشتری را با وزن مساوی اشغال می کنند، یعنی چگالی کمتری دارند. اما چرا حجم یخ و بیسموت در حین ذوب کاهش می یابد و حتی پس از نقطه ذوب نیز تا مدتی این روند را حفظ می کند؟ به نظر می رسد که این مواد در حالت مایع متراکم تر هستند.

در یک مایع، هر اتم توسط همسایگانش اثر می‌گذارد و در داخل چاه پتانسیل ناهمسانگردی که آنها ایجاد می‌کنند، نوسان می‌کند. بر خلاف جامداین سوراخ کم عمق است، زیرا همسایگان دور تقریباً هیچ تأثیری ندارند. محیط بلافصل ذرات در مایع تغییر می کند، یعنی مایع جریان می یابد. به محض رسیدن ارزش معیندرجه حرارت، مایع در طول جوشیدن، دما ثابت می ماند. انرژی دریافتی صرف شکستن پیوندها می شود و مایع پس از شکسته شدن کامل به گاز تبدیل می شود.

چگالی مایعات بسیار بیشتر از چگالی گازها در فشارها و دماهای یکسان است. بنابراین، حجم آب در زمان جوش تنها 1/1600 حجم همان جرم بخار آب است. حجم مایع بستگی کمی به فشار و دما دارد. در شرایط عادی (20 درجه سانتیگراد و فشار 1.013 10 5 Pa)، آب حجمی معادل 1 لیتر را اشغال می کند. هنگامی که دما به 10 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، حجم تنها 0.0021 کاهش می یابد و هنگامی که فشار افزایش می یابد، به نصف کاهش می یابد.

اگرچه هنوز مدل ایده آل ساده ای از یک مایع وجود ندارد، ریزساختار آن به اندازه کافی مورد مطالعه قرار گرفته است و توضیح کیفی بسیاری از خواص ماکروسکوپی آن را ممکن می سازد. گالیله به این واقعیت اشاره کرد که در مایعات انسجام مولکول ها ضعیف تر از جسم جامد است. او تعجب کرد که قطرات بزرگ آب روی برگ کلم جمع شده و روی برگ پخش نشده است. جیوه یا قطرات آب ریخته شده روی سطحی چرب به دلیل چسبندگی به شکل گلوله های کوچک در می آید. اگر مولکول های یک ماده به مولکول های یک ماده دیگر جذب شوند، ما از آن صحبت می کنیم خیس شدن،به عنوان مثال چسب و چوب، روغن و فلز (با وجود فشار زیاد، روغن در یاتاقان ها حفظ می شود). اما آب بالا می رود لوله های نازک، مویرگی نامیده می شود و بالاتر می رود و هر چه لوله نازک تر می شود. هیچ توضیح دیگری جز اثر خیس شدن آب و لیوان نمی تواند داشته باشد. نیروهای خیس کردن بین شیشه و آب بیشتر از بین مولکول های آب است. با جیوه، اثر برعکس است: خیس شدن جیوه و شیشه ضعیف تر از نیروهای چسبندگی بین اتم های جیوه است. گالیله متوجه شد که یک سوزن روغن کاری شده با چربی می تواند روی آب شناور باشد، اگرچه این با قانون ارشمیدس در تضاد بود. وقتی سوزن شناور شد، می توانید

اما به انحراف جزئی سطح آب توجه کنید و سعی کنید به طور معمول صاف شود. نیروهای چسبندگی بین مولکول های آب برای جلوگیری از افتادن سوزن در آب کافی است. لایه سطحیچگونه فیلم از آب محافظت می کند، این است کشش سطحی،که تمایل دارد به شکل آب کوچکترین سطح - کروی را بدهد. اما سوزن دیگر روی سطح الکل شناور نخواهد بود، زیرا وقتی الکل به آب اضافه می شود، کشش سطحی کاهش می یابد و سوزن فرو می رود. صابون همچنین کشش سطحی را کاهش می‌دهد، بنابراین کف صابون داغ، با نفوذ به شکاف‌ها و شکاف‌ها، آلودگی‌ها، به‌ویژه آن‌هایی که حاوی چربی هستند را بهتر می‌شوید. آب خالصفقط به صورت قطرات جمع می شود.

پلاسما حالت چهارم ماده است که گازی است که از مجموعه ای از ذرات باردار تشکیل شده است که در فواصل طولانی برهم کنش دارند. در این حالت، تعداد بارهای مثبت و منفی تقریباً برابر است، به طوری که پلاسما از نظر الکتریکی خنثی است. از میان چهار عنصر، پلاسما مربوط به آتش است. برای تبدیل یک گاز به حالت پلاسما، باید باشد یونیزه کردن،حذف الکترون ها از اتم ها یونیزاسیون را می توان با گرم کردن، تخلیه الکتریکی یا تشعشع سخت انجام داد. ماده در کیهان عمدتاً در حالت یونیزه است. در ستارگان، یونیزاسیون حرارتی ایجاد می شود، در سحابی های نادر و گاز بین ستاره ای - اشعه ماوراء بنفشستاره ها خورشید ما همچنین از پلاسما تشکیل شده است یون کره،امکان ارتباط رادیویی از راه دور به شرایط آن بستگی دارد. در شرایط زمینی، پلاسما نادر است - در لامپ نور روزیا در قوس الکتریکی جوشکاری. در آزمایشگاه ها و فناوری، پلاسما اغلب از طریق تخلیه الکتریکی به دست می آید. در طبیعت، رعد و برق این کار را انجام می دهد. در طول یونیزاسیون توسط تخلیه، بهمن های الکترونی اتفاق می افتد، شبیه به فرآیند واکنش زنجیره ای. برای به دست آوردن انرژی گرما هسته ای، از روش تزریق استفاده می شود: یون های گازی که با سرعت های بسیار بالا شتاب گرفته اند به تله های مغناطیسی تزریق می شوند و الکترون ها را از آن جذب می کنند. محیط، پلاسما را تشکیل می دهد. یونیزاسیون فشار - امواج ضربه - نیز استفاده می شود. این روش یونیزاسیون در ستارگان فوق چگال و احتمالاً در هسته زمین اتفاق می افتد.

هر نیرویی که بر یون ها و الکترون ها وارد شود باعث می شود برق. اگر با آن همراه نباشد زمینه های خارجیو در داخل پلاسما بسته نیست، پلاریزه است. پلاسما اطاعت می کند قوانین گازاما هنگامی که یک میدان مغناطیسی اعمال می شود، که حرکت ذرات باردار را تنظیم می کند، خواص کاملا غیرعادی برای یک گاز از خود نشان می دهد. در یک میدان مغناطیسی قوی، ذرات شروع به چرخش در اطراف خطوط میدان می کنند و آزادانه در امتداد میدان مغناطیسی حرکت می کنند. آنها می گویند که این حرکت مارپیچ ساختار خطوط میدان را تغییر می دهد و میدان در پلاسما "یخ زده" می شود. پلاسمای کمیاب توسط سیستمی از ذرات توصیف می شود، در حالی که پلاسمای متراکم تر توسط یک مدل مایع توصیف می شود.

رسانایی الکتریکی بالای پلاسما تفاوت اصلی آن با گاز است. رسانایی پلاسمای سردسطح خورشید (0.8 10-19 J) به رسانایی فلزات می رسد و در دمای ترموهسته (1.6 10-15 J) پلاسمای هیدروژن 20 برابر بهتر از مس در شرایط عادی جریان را هدایت می کند. از آنجایی که پلاسما قادر به هدایت جریان است، مدل مایع رسانا اغلب برای آن اعمال می شود. این یک محیط پیوسته در نظر گرفته می شود، اگرچه تراکم پذیری آن را از مایع معمولی متمایز می کند، اما این تفاوت فقط در جریان هایی که سرعت آنها بیشتر از سرعت صوت است ظاهر می شود. رفتار یک سیال رسانا در علمی به نام بررسی می شود هیدرودینامیک مغناطیسیدر فضا، هر پلاسما یک رسانای ایده‌آل است و قوانین میدان یخ زده نیز چنین است کاربرد گسترده. مدل سیال رسانا به ما امکان می دهد مکانیسم محصور شدن پلاسما را درک کنیم میدان مغناطیسی. بنابراین، جریان های پلاسما از خورشید ساطع می شوند و جو زمین را تحت تأثیر قرار می دهند. خود جریان میدان مغناطیسی ندارد، اما طبق قانون انجماد، میدان خارجی نمی تواند به درون آن نفوذ کند. جریان های خورشیدی پلاسما میدان های مغناطیسی بین سیاره ای خارجی را از مجاورت خورشید بیرون می راند. یک حفره مغناطیسی در جایی که میدان ضعیف تر است ظاهر می شود. هنگامی که این جریان های پلاسمایی جسمی به زمین نزدیک می شوند، با میدان مغناطیسی زمین برخورد می کنند و طبق همان قانون مجبور می شوند در اطراف آن جریان پیدا کنند. معلوم می شود که نوعی حفره است که در آن میدان مغناطیسی جمع می شود و جریان های پلاسما در آن نفوذ نمی کنند. ذرات باردار که توسط موشک ها و ماهواره ها شناسایی شده اند روی سطح آن جمع می شوند - این کمربند تشعشع بیرونی زمین است. این ایده ها همچنین برای حل مشکلات محصور شدن پلاسما توسط یک میدان مغناطیسی در داخل مورد استفاده قرار گرفت دستگاه های خاص- توکامکس (از مخفف کلمات: محفظه حلقوی، آهنربا). با وجود پلاسمای کاملاً یونیزه شده در این سیستم‌ها و سایر سیستم‌ها، امید به دستیابی به یک واکنش گرما هسته‌ای کنترل‌شده در زمین است. این یک منبع انرژی پاک و ارزان ( آب دریا). همچنین کار برای تولید و حفظ پلاسما با استفاده از تابش لیزر متمرکز در حال انجام است.