Բոլոր նյութերը կարող են լինել ագրեգացման տարբեր վիճակներում՝ պինդ, հեղուկ, գազային և պլազմա։ Հին ժամանակներում կարծում էին, որ աշխարհը բաղկացած է հողից, ջրից, օդից և կրակից: Նյութերի ագրեգատային վիճակները համապատասխանում են այս տեսողական բաժանմանը։ Փորձը ցույց է տալիս, որ ագրեգացման վիճակների միջև սահմանները շատ կամայական են: Ցածր ճնշման և ցածր ջերմաստիճանի գազերը համարվում են իդեալական, դրանցում պարունակվող մոլեկուլները համապատասխանում են նյութական կետերին, որոնք կարող են բախվել միայն առաձգական ազդեցության օրենքների համաձայն: Մոլեկուլների փոխազդեցության ուժերը հարվածի պահին աննշան են, և բախումները ինքնին տեղի են ունենում առանց մեխանիկական էներգիայի կորստի: Բայց քանի որ մոլեկուլների միջև հեռավորությունը մեծանում է, պետք է հաշվի առնել նաև մոլեկուլների փոխազդեցությունը։ Այս փոխազդեցությունները սկսում են ազդել գազային վիճակից հեղուկի կամ պինդի անցման վրա: Մոլեկուլների միջև կարող են առաջանալ տարբեր տեսակի փոխազդեցություններ:

Միջմոլեկուլային փոխազդեցության ուժերը հագեցված չեն, տարբերվում են ատոմների քիմիական փոխազդեցության ուժերից՝ հանգեցնելով մոլեկուլների առաջացման։ Նրանք կարող են լինել էլեկտրաստատիկ լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցության պատճառով: Փորձը ցույց է տվել, որ քվանտային մեխանիկական փոխազդեցությունը, որը կախված է մոլեկուլների հեռավորությունից և փոխադարձ կողմնորոշումից, աննշան է 10-9 մ-ից ավելի մոլեկուլների միջև: Հազվագյուտ գազերում այն ​​կարող է անտեսվել կամ կարելի է ենթադրել, որ փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիան գործնականում հավասար է զրոյի։ Փոքր հեռավորությունների վրա այս էներգիան փոքր է, և գործում են փոխադարձ գրավիչ ուժեր

at - փոխադարձ վանում և ուժ

մոլեկուլների ներգրավումն ու վանումը հավասարակշռված են և F= 0. Այստեղ ուժերը որոշվում են պոտենցիալ էներգիայի հետ նրանց կապով, բայց մասնիկները շարժվում են՝ ունենալով կինետիկ էներգիայի որոշակի պաշար։

gii. Թող մի մոլեկուլ անշարժ լինի, իսկ մյուսը բախվի նրան՝ ունենալով էներգիայի նման պաշար։ Երբ մոլեկուլները մոտենում են միմյանց, գրավիչ ուժերը դրական աշխատանք են կատարում, և դրանց փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիան փոքրանում է հեռավորության վրա, միևնույն ժամանակ մեծանում է կինետիկ էներգիան (և արագությունը): Երբ հեռավորությունը փոքրանում է, գրավիչ ուժերը կփոխարինվեն վանող ուժերով։ Այս ուժերի դեմ մոլեկուլի կատարած աշխատանքը բացասական է։

Մոլեկուլը կմոտենա անշարժ մոլեկուլին, քանի դեռ նրա կինետիկ էներգիան ամբողջությամբ չի վերածվել պոտենցիալի: Նվազագույն հեռավորություն դ,այն հեռավորությունը, որին կարող են մոտենալ մոլեկուլները, կոչվում է մոլեկուլի արդյունավետ տրամագիծը.Կանգ առնելուց հետո մոլեկուլը կսկսի հեռանալ վանող ուժերի ազդեցության տակ աճող արագությամբ։ Կրկին անցնելով տարածությունը՝ մոլեկուլը կընկնի գրավիչ ուժերի շրջան, ինչը կդանդաղեցնի դրա հեռացումը։ Արդյունավետ տրամագիծը կախված է կինետիկ էներգիայի սկզբնական պահուստից, այսինքն. այս արժեքը հաստատուն չէ: Հավասար հեռավորությունների վրա փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիան ունի անսահման մեծ արժեք կամ «պատնեշ», որը թույլ չի տալիս մոլեկուլների կենտրոններին մոտենալ ավելի փոքր հեռավորությանը: Միջին պոտենցիալ փոխազդեցության էներգիայի և միջին կինետիկ էներգիայի հարաբերակցությունը որոշում է նյութի ագրեգացման վիճակը՝ գազերի, հեղուկների, պինդ մարմինների համար։

Խտացրած նյութը ներառում է հեղուկներ և պինդ նյութեր: Դրանցում ատոմներն ու մոլեկուլները գտնվում են մոտ, գրեթե շոշափելի։ Հեղուկների և պինդ մարմինների մոլեկուլների կենտրոնների միջև միջին հեռավորությունը (2 -5) 10 -10 մ է, դրանց խտությունները նույնպես մոտավորապես նույնն են։ Միջատոմային հեռավորությունները գերազանցում են այն հեռավորությունները, որոնցով էլեկտրոնային ամպերը այնքան են թափանցում միմյանց, որ առաջանում են վանող ուժեր։ Համեմատության համար նշենք, որ գազերում նորմալ պայմաններում միջին հեռավորությունը մոլեկուլների միջև կազմում է մոտ 33 10 -10 մ:

IN հեղուկներմիջմոլեկուլային փոխազդեցությունն ավելի ուժեղ ազդեցություն ունի, մոլեկուլների ջերմային շարժումը դրսևորվում է հավասարակշռության դիրքի շուրջ թույլ թրթռումներով և նույնիսկ ցատկում մի դիրքից մյուսը: Հետևաբար, դրանք մասնիկների դասավորության մեջ ունեն միայն փոքր հեռահարության կարգ, այսինքն՝ հետևողականություն միայն մոտակա մասնիկների դասավորության մեջ և բնորոշ հոսունություն։

Պինդ նյութերԴրանք բնութագրվում են կառուցվածքային կոշտությամբ, ունեն հստակ սահմանված ծավալ և ձև, որոնք շատ ավելի քիչ են փոխվում ջերմաստիճանի և ճնշման ազդեցության տակ։ Պինդ մարմիններում հնարավոր են ամորֆ և բյուրեղային վիճակներ։ Կան նաև միջանկյալ նյութեր՝ հեղուկ բյուրեղներ։ Բայց պինդ մարմիններում ատոմները բոլորովին անշարժ չեն, ինչպես կարելի է մտածել: Նրանցից յուրաքանչյուրը մշտապես տատանվում է իր հարևանների միջև առաջացող առաձգական ուժերի ազդեցության տակ: Տարրերի և միացությունների մեծ մասը մանրադիտակի տակ ունեն բյուրեղային կառուցվածք:

Այսպիսով, սեղանի աղի հատիկները կատարյալ խորանարդի տեսք ունեն։ Բյուրեղներում ատոմները ամրագրված են բյուրեղային ցանցի տեղերում և կարող են թրթռալ միայն վանդակավոր տեղամասերի մոտ։ Բյուրեղները իրական պինդ մարմիններ են կազմում, իսկ պինդները, ինչպիսիք են պլաստիկը կամ ասֆալտը, միջանկյալ դիրք են զբաղեցնում պինդ և հեղուկների միջև: Ամորֆ մարմինը, ինչպես հեղուկը, ունի կարճ հեռահարության կարգ, սակայն թռիչքների հավանականությունը փոքր է։ Այսպիսով, ապակին կարելի է համարել գերսառեցված հեղուկ՝ բարձրացված մածուցիկությամբ։ Հեղուկ բյուրեղներն ունեն հեղուկների հեղուկություն, բայց պահպանում են ատոմների դասավորվածությունը և ունեն հատկությունների անիզոտրոպություն։

Բյուրեղներում ատոմների (և մոտ ներս) քիմիական կապերը նույնն են, ինչ մոլեկուլներում: Պինդ մարմինների կառուցվածքը և կոշտությունը որոշվում են էլեկտրաստատիկ ուժերի տարբերություններով, որոնք իրար են կապում մարմինը կազմող ատոմները։ Ատոմները մոլեկուլների հետ կապող մեխանիզմը կարող է հանգեցնել պինդ պարբերական կառուցվածքների առաջացմանը, որոնք կարող են դիտվել որպես մակրոմոլեկուլներ։ Ինչպես իոնային և կովալենտային մոլեկուլները, կան իոնային և կովալենտ բյուրեղներ: Բյուրեղներում իոնային վանդակները միմյանց պահում են իոնային կապերով (տես նկ. 7.1): Սեղանի աղի կառուցվածքն այնպիսին է, որ յուրաքանչյուր նատրիումի իոն ունի վեց հարեւան՝ քլորի իոններ։ Այս բաշխումը համապատասխանում է նվազագույն էներգիայի, այսինքն, երբ ձևավորվում է նման կոնֆիգուրացիա, առավելագույն էներգիան ազատվում է: Հետեւաբար, քանի որ ջերմաստիճանը իջնում ​​է հալման կետից ցածր, նկատվում է մաքուր բյուրեղներ առաջացնելու միտում: Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, ջերմային կինետիկ էներգիան բավարար է կապը կոտրելու համար, բյուրեղը կսկսի հալվել, և կառուցվածքը կսկսի փլուզվել: Բյուրեղային պոլիմորֆիզմը տարբեր բյուրեղային կառուցվածքներով վիճակներ ձևավորելու ունակություն է:

Երբ չեզոք ատոմներում էլեկտրական լիցքի բաշխումը փոխվում է, հարևանների միջև թույլ փոխազդեցություններ կարող են առաջանալ: Այս կապը կոչվում է մոլեկուլային կամ վան դեր Վալս (ինչպես ջրածնի մոլեկուլում): Բայց էլեկտրաստատիկ ձգողականության ուժերը կարող են առաջանալ նաև չեզոք ատոմների միջև, այնուհետև ատոմների էլեկտրոնային թաղանթներում վերադասավորումներ չեն լինում։ Փոխադարձ վանումը, երբ էլեկտրոնային թաղանթները մոտենում են միմյանց, փոխում է բացասական լիցքերի ծանրության կենտրոնը դրական լիցքերի համեմատ: Ատոմներից յուրաքանչյուրը մյուսի մեջ առաջացնում է էլեկտրական դիպոլ, և դա հանգեցնում է նրանց ձգողության: Սա միջմոլեկուլային ուժերի կամ վան դեր Վալսի ուժերի գործողությունն է, որոնք ունեն գործողության մեծ շառավիղ։

Քանի որ ջրածնի ատոմն այնքան փոքր է, և նրա էլեկտրոնը կարող է հեշտությամբ տեղահանվել, այն հաճախ ձգվում է դեպի երկու ատոմ՝ ձևավորելով ջրածնային կապ։ Ջրածնային կապը նույնպես պատասխանատու է ջրի մոլեկուլների փոխազդեցության համար: Այն բացատրում է ջրի և սառույցի եզակի հատկություններից շատերը (նկ. 7.4):

Կովալենտային կապ(կամ ատոմային) ձեռք է բերվում չեզոք ատոմների ներքին փոխազդեցության շնորհիվ։ Նման կապի օրինակ է կապը մեթանի մոլեկուլում։ Ածխածնի բարձր կապակցված բազմազանությունը ադամանդն է (ջրածնի չորս ատոմները փոխարինվում են չորս ածխածնի ատոմներով):

Այսպիսով, ածխածինը, որը կառուցված է կովալենտային կապի վրա, կազմում է ադամանդի տեսքով բյուրեղ։ Յուրաքանչյուր ատոմ շրջապատված է չորս ատոմներով՝ կազմելով կանոնավոր քառաեդրոն։ Բայց նրանցից յուրաքանչյուրը նաև հարևան քառանիստի գագաթն է։ Այլ պայմաններում նույն ածխածնի ատոմները բյուրեղանում են գրաֆիտ.Գրաֆիտում դրանք նույնպես միացված են ատոմային կապերով, բայց ձևավորում են վեցանկյուն բջիջների հարթություններ, որոնք կարող են կտրվել: Վեցանկյունների գագաթներում գտնվող ատոմների միջև հեռավորությունը 0,142 նմ է։ Շերտերը գտնվում են 0,335 նմ հեռավորության վրա, այսինքն. թույլ են կապված, ուստի գրաֆիտը պլաստիկ է և փափուկ (նկ. 7.5): 1990-ին հետազոտությունների բում եղավ, որը պայմանավորված էր նոր նյութի հայտնաբերման հայտարարությամբ. ֆուլերիտ,կազմված ածխածնի մոլեկուլներից՝ ֆուլերեններից։ Ածխածնի այս ձևը մոլեկուլային է, այսինքն. Նվազագույն տարրը ատոմ չէ, այլ մոլեկուլ: Այն անվանվել է ի պատիվ ճարտարապետ Ռ.Ֆուլերի, ով 1954 թվականին արտոնագիր է ստացել կիսագնդը կազմող վեցանկյուններից և հնգանկյուններից պատրաստված կառույցներ կառուցելու համար։ Մոլեկուլը 60 1985 թվականին հայտնաբերվել են 0,71 նմ տրամագծով ածխածնի ատոմներ, այնուհետև հայտնաբերվել են մոլեկուլներ և այլն։ Նրանք բոլորն ունեին կայուն մակերեսներ,

բայց ամենակայուն մոլեկուլներն էին C 60 և ՀԵՏ 70 . Տրամաբանական է ենթադրել, որ գրաֆիտը օգտագործվում է որպես սկզբնական նյութ ֆուլլերենների սինթեզի համար։ Եթե ​​դա այդպես է, ապա վեցանկյուն հատվածի շառավիղը պետք է լինի 0,37 նմ։ Բայց պարզվեց, որ այն հավասար է 0,357 նմ-ի։ Այս 2% տարբերությունը պայմանավորված է նրանով, որ ածխածնի ատոմները գտնվում են գնդաձև մակերեսի վրա՝ գրաֆիտից ժառանգված 20 կանոնավոր վեցանկյունների և 12 կանոնավոր հնգաթևերի գագաթներում, այսինքն. Դիզայնը հիշեցնում է ֆուտբոլի գնդակ։ Պարզվում է, որ փակ գնդիկի մեջ «կարվելիս» հարթ վեցանիստներից մի քանիսը վերածվել են հնգամյակների։ Սենյակային ջերմաստիճանում C60 մոլեկուլները խտանում են մի կառուցվածքի, որտեղ յուրաքանչյուր մոլեկուլ ունի 12 հարևան՝ միմյանցից 0,3 նմ հեռավորության վրա: ժամը Տ= 349 K, տեղի է ունենում առաջին կարգի փուլային անցում - վանդակը վերադասավորվում է խորանարդի մեջ: Բյուրեղն ինքնին կիսահաղորդիչ է, բայց երբ C 60 բյուրեղային թաղանթին ավելացվում է ալկալիական մետաղ, գերհաղորդականությունը տեղի է ունենում 19 Կ ջերմաստիճանում: Եթե այս կամ այն ​​ատոմը մտցվի այս խոռոչ մոլեկուլի մեջ, այն կարող է հիմք ծառայել: ստեղծելով տեղեկատվության գերբարձր խտությամբ պահեստային միջավայր. ձայնագրման խտությունը կհասնի 4-10 12 բիթ/սմ 2: Համեմատության համար, ֆերոմագնիսական նյութի թաղանթը տալիս է 10 7 բիթ/սմ 2 կարգի ձայնագրման խտություն, իսկ օպտիկական սկավառակները, այսինքն. լազերային տեխնոլոգիա, - 10 8 բիթ/սմ 2: Այս ածխածինը ունի նաև այլ յուրահատուկ հատկություններ, որոնք հատկապես կարևոր են բժշկության և դեղագիտության մեջ:

Դրսեւորվում է մետաղական բյուրեղներում մետաղական միացում,երբ մետաղի բոլոր ատոմները հրաժարվում են իրենց վալենտային էլեկտրոններից «կոլեկտիվ օգտագործման համար»: Նրանք թույլ կապված են ատոմային կմախքների հետ և կարող են ազատորեն շարժվել բյուրեղային ցանցի երկայնքով: Քիմիական տարրերի մոտ 2/5-ը մետաղներ են։ Մետաղներում (բացառությամբ սնդիկի) կապ է առաջանում, երբ մետաղի ատոմների դատարկ ուղեծրերը համընկնում են, և էլեկտրոնները հեռացվում են բյուրեղային ցանցի առաջացման պատճառով։ Պարզվում է, որ վանդակավոր կատիոնները պարուրված են էլեկտրոնային գազով։ Մետաղական կապն առաջանում է, երբ ատոմները միանում են արտաքին էլեկտրոնների ամպի չափից փոքր հեռավորության վրա։ Այս կոնֆիգուրացիայով (Պաուլիի սկզբունքով) արտաքին էլեկտրոնների էներգիան մեծանում է, և հարևան միջուկները սկսում են գրավել այդ արտաքին էլեկտրոնները՝ պղտորելով էլեկտրոնային ամպերը, հավասարաչափ բաշխելով դրանք մետաղի վրա և վերածելով դրանք էլեկտրոնային գազի։ Ահա թե ինչպես են առաջանում հաղորդական էլեկտրոնները, որոնք բացատրում են մետաղների բարձր էլեկտրական հաղորդունակությունը։ Իոնային և կովալենտային բյուրեղներում արտաքին էլեկտրոնները գործնականում կապված են, և այդ պինդ մարմինների հաղորդունակությունը շատ փոքր է, դրանք կոչվում են. մեկուսիչներ.

Հեղուկների ներքին էներգիան որոշվում է մակրոսկոպիկ ենթահամակարգերի ներքին էներգիաների գումարով, որոնց այն կարելի է մտավոր բաժանել, և այդ ենթահամակարգերի փոխազդեցության էներգիաները։ Փոխազդեցությունն իրականացվում է մոլեկուլային ուժերի միջոցով, որոնց գործողության շառավիղը 10-9 մ է: Մակրոհամակարգերի համար փոխազդեցության էներգիան համաչափ է շփման մակերեսին, ուստի այն փոքր է, ինչպես մակերեսային շերտի բաժինը, բայց սա անհրաժեշտ չէ. Այն կոչվում է մակերեսային էներգիա և պետք է հաշվի առնել մակերևութային լարվածության հետ կապված խնդիրներում: Որպես կանոն, հեղուկները ավելի մեծ ծավալ են զբաղեցնում հավասար քաշով, այսինքն, նրանք ունեն ավելի ցածր խտություն: Բայց ինչո՞ւ են սառույցի և բիսմութի ծավալները հալման ժամանակ նվազում և նույնիսկ հալման կետից հետո որոշ ժամանակ պահպանում են այդ միտումը։ Պարզվում է, որ հեղուկ վիճակում այդ նյութերն ավելի խիտ են։

Հեղուկի մեջ յուրաքանչյուր ատոմի վրա ազդում են իր հարևանները, և այն տատանվում է անիզոտրոպ պոտենցիալ ջրհորի ներսում, որը նրանք ստեղծում են: Ի տարբերություն պինդ մարմնի՝ այս անցքը մակերեսային է, քանի որ հեռավոր հարևանները գրեթե ազդեցություն չունեն։ Հեղուկի մեջ մասնիկների անմիջական միջավայրը փոխվում է, այսինքն՝ հեղուկը հոսում է: Որոշակի ջերմաստիճանի հասնելու դեպքում հեղուկը եռում է, եռման ժամանակ ջերմաստիճանը մնում է հաստատուն։ Մուտքային էներգիան ծախսվում է կապերը խզելու վրա, իսկ հեղուկն ամբողջությամբ կոտրվելով՝ վերածվում է գազի։

Հեղուկների խտությունը շատ ավելի մեծ է, քան գազերի խտությունը նույն ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում: Այսպիսով, ջրի ծավալը եռման ժամանակ կազմում է ջրի գոլորշու նույն զանգվածի ծավալի միայն 1/1600-ը։ Հեղուկի ծավալը քիչ է կախված ճնշումից և ջերմաստիճանից։ Նորմալ պայմաններում (20 °C և ճնշում 1,013 10 5 Պա) ջուրը զբաղեցնում է 1 լիտր ծավալ։ Երբ ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև 10 °C, ծավալը նվազում է միայն 0,0021-ով, իսկ երբ ճնշումը մեծանում է, այն կիսով չափ նվազում է։

Չնայած դեռ չկա հեղուկի պարզ իդեալական մոդել, դրա միկրոկառուցվածքը բավականաչափ ուսումնասիրված է և հնարավորություն է տալիս որակապես բացատրել նրա մակրոսկոպիկ հատկությունների մեծ մասը: Այն փաստը, որ հեղուկներում մոլեկուլների միաձուլումը ավելի թույլ է, քան պինդ մարմնում, նշել է Գալիլեոն. Նա զարմացավ, որ ջրի մեծ կաթիլները կուտակվել են կաղամբի տերեւների վրա ու չեն տարածվել տերեւի վրա։ Յուղոտ մակերեսի վրա թափված սնդիկը կամ ջրի կաթիլները կպչունության պատճառով ստանում են փոքրիկ գնդիկների տեսք։ Եթե ​​մի նյութի մոլեկուլները ձգվում են մեկ այլ նյութի մոլեկուլներով, մենք խոսում ենք դրա մասին թրջվելը,օրինակ սոսինձ և փայտ, յուղ և մետաղ (չնայած ահռելի ճնշմանը, յուղը պահվում է առանցքակալների մեջ): Բայց ջուրը բարձրանում է բարակ խողովակներով, որոնք կոչվում են մազանոթներ, և որքան բարակ է խողովակը, այնքան այն բարձրանում է: Այլ բացատրություն, բացի ջրի ու ապակու թրջման ազդեցությունից, չի կարող լինել։ Ապակու և ջրի միջև թրջող ուժերը ավելի մեծ են, քան ջրի մոլեկուլների միջև: Սնդիկի դեպքում ազդեցությունը հակառակն է՝ սնդիկի և ապակու թրջումը ավելի թույլ է, քան սնդիկի ատոմների միջև սոսնձման ուժերը: Գալիլեոն նկատեց, որ ճարպով յուղված ասեղը կարող է լողալ ջրի վրա, թեև դա հակասում է Արքիմեդի օրենքին։ Երբ ասեղը լողում է, կարող եք

բայց նկատեք ջրի մակերևույթի մի փոքր շեղում, փորձելով ուղղվել, կարծես թե: Ջրի մոլեկուլների միջև սոսնձման ուժերը բավարար են, որպեսզի ասեղը չընկնի ջրի մեջ: Մակերեւութային շերտը պաշտպանում է ջուրը, ինչպես ֆիլմը, սա է մակերեսային լարվածություն,որը ձգտում է ջրի ձևին տալ ամենափոքր մակերեսը՝ գնդաձև։ Բայց ասեղն այլևս չի լողանա ալկոհոլի մակերեսի վրա, քանի որ երբ սպիրտ են ավելացնում ջրին, մակերեսային լարվածությունը նվազում է, և ասեղը խորտակվում է։ Օճառը նաև նվազեցնում է մակերևութային լարվածությունը, ուստի տաք օճառի փրփուրը, թափանցելով ճաքերի և ճեղքերի մեջ, ավելի լավ է լվանում կեղտը, հատկապես յուղ պարունակող կեղտը, մինչդեռ մաքուր ջուրը պարզապես կաթիլների է վերածվում:

Պլազման նյութի չորրորդ վիճակն է, որը գազ է, որը կազմված է լիցքավորված մասնիկների հավաքածուից, որոնք փոխազդում են երկար հեռավորությունների վրա։ Այս դեպքում դրական և բացասական լիցքերի թիվը մոտավորապես հավասար է, այնպես որ պլազման էլեկտրականորեն չեզոք է: Չորս տարրերից պլազման համապատասխանում է կրակին։ Գազը պլազմային վիճակի վերածելու համար այն պետք է լինի իոնացնել,հեռացնել էլեկտրոնները ատոմներից. Իոնացումը կարող է իրականացվել ջեռուցման, էլեկտրական լիցքաթափման կամ կոշտ ճառագայթման միջոցով: Տիեզերքում նյութը հիմնականում իոնացված վիճակում է։ Աստղերում իոնացումն առաջանում է ջերմային ճանապարհով, հազվագյուտ միգամածություններում և միջաստղային գազերում՝ աստղերի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ: Մեր Արևը նույնպես բաղկացած է պլազմայից, նրա ճառագայթումը իոնացնում է երկրագնդի մթնոլորտի վերին շերտերը, որը կոչվում է. իոնոսֆերա,հեռավոր ռադիոկապի հնարավորությունը կախված է դրա վիճակից։ Ցամաքային պայմաններում պլազմա հազվադեպ է հայտնաբերվում՝ լյումինեսցենտային լամպերում կամ էլեկտրական եռակցման աղեղում։ Լաբորատորիաներում և տեխնոլոգիաներում պլազման առավել հաճախ ստացվում է էլեկտրական լիցքաթափման միջոցով: Բնության մեջ կայծակն անում է դա։ Լիցքաթափման միջոցով իոնացման ժամանակ տեղի են ունենում էլեկտրոնային ավալանշներ, որոնք նման են շղթայական ռեակցիայի գործընթացին: Ջերմամիջուկային էներգիա ստանալու համար կիրառվում է ներարկման մեթոդը՝ շատ մեծ արագությամբ արագացված գազի իոնները ներարկվում են մագնիսական թակարդների մեջ՝ շրջակա միջավայրից էլեկտրոններ ներգրավելով, առաջացնելով պլազմա։ Օգտագործվում է նաև ճնշման իոնացում՝ հարվածային ալիքներ։ Իոնացման այս մեթոդը տեղի է ունենում գերխիտ աստղերում և, հնարավոր է, Երկրի միջուկում:

Իոնների և էլեկտրոնների վրա ազդող ցանկացած ուժ առաջացնում է էլեկտրական հոսանք: Եթե ​​այն միացված չէ արտաքին դաշտերին և փակ չէ պլազմայի ներսում, այն դառնում է բևեռացված: Պլազման ենթարկվում է գազի օրենքներին, բայց երբ կիրառվում է մագնիսական դաշտ, որը կարգավորում է լիցքավորված մասնիկների շարժումը, այն ցուցադրում է գազի համար բոլորովին անսովոր հատկություններ։ Ուժեղ մագնիսական դաշտում մասնիկները սկսում են պտտվել դաշտի գծերի շուրջ, և նրանք ազատորեն շարժվում են մագնիսական դաշտի երկայնքով: Նրանք ասում են, որ այս պարուրաձև շարժումը փոխում է դաշտային գծերի կառուցվածքը և դաշտը «սառեցնում» է պլազմայի մեջ։ Հազվագյուտ պլազման նկարագրվում է մասնիկների համակարգով, մինչդեռ ավելի խիտ պլազման նկարագրվում է հեղուկ մոդելով:

Պլազմայի բարձր էլեկտրական հաղորդունակությունը նրա հիմնական տարբերությունն է գազից: Արեգակնային մակերեսի սառը պլազմայի հաղորդունակությունը (0,8 10 -19 Ջ) հասնում է մետաղների հաղորդունակությանը, իսկ ջերմամիջուկային ջերմաստիճանում (1,6 10 -15 Ջ) ջրածնի պլազման նորմալ պայմաններում 20 անգամ ավելի լավ է անցկացնում հոսանք, քան պղնձը։ Քանի որ պլազման ունակ է հոսանք անցկացնել, դրա վրա հաճախ կիրառվում է հաղորդիչ հեղուկի մոդելը: Այն համարվում է շարունակական միջավայր, թեև նրա սեղմելիությունը տարբերում է սովորական հեղուկից, սակայն այդ տարբերությունը ի հայտ է գալիս միայն այն հոսքերում, որոնց արագությունը ավելի մեծ է, քան ձայնի արագությունը։ Հաղորդող հեղուկի վարքագիծը ուսումնասիրվում է գիտության մեջ, որը կոչվում է մագնիսական հիդրոդինամիկա.Տիեզերքում ցանկացած պլազմա իդեալական հաղորդիչ է, իսկ սառեցված դաշտի օրենքները լայն կիրառություն ունեն։ Հաղորդող հեղուկի մոդելը թույլ է տալիս հասկանալ մագնիսական դաշտի միջոցով պլազմայի սահմանափակման մեխանիզմը: Այսպիսով, պլազմային հոսքերը արտանետվում են Արևից, որոնք ազդում են Երկրի մթնոլորտի վրա: Հոսքն ինքնին չունի մագնիսական դաշտ, բայց կողմնակի դաշտը չի կարող ներթափանցել դրա մեջ՝ համաձայն սառեցման օրենքի։ Արեգակնային պլազմային հոսքերը արտաքին միջմոլորակային մագնիսական դաշտերը դուրս են մղում Արեգակի շրջակայքից: Այնտեղ, որտեղ դաշտն ավելի թույլ է, հայտնվում է մագնիսական խոռոչ: Երբ այս կորպուսկուլյար պլազմայի հոսքերը մոտենում են Երկրին, նրանք բախվում են Երկրի մագնիսական դաշտին և ստիպված են լինում հոսել նրա շուրջը նույն օրենքի համաձայն։ Պարզվում է, որ դա մի տեսակ խոռոչ է, որտեղ հավաքվում է մագնիսական դաշտը, և որտեղ պլազմայի հոսքերը չեն ներթափանցում։ Լիցքավորված մասնիկները, որոնք հայտնաբերվել են հրթիռների և արբանյակների կողմից, կուտակվում են դրա մակերեսին. սա Երկրի արտաքին ճառագայթային գոտին է: Այս գաղափարները օգտագործվել են նաև մագնիսական դաշտի միջոցով պլազմայի սահմանափակման խնդիրների լուծման ժամանակ հատուկ սարքերում՝ tokamaks (բառերի հապավումից՝ toroidal chamber, magnet): Այս և այլ համակարգերում պարունակվող լիովին իոնացված պլազմայի հետ հույսեր են կապվում Երկրի վրա վերահսկվող ջերմամիջուկային ռեակցիայի ստացման վրա: Սա կապահովի էներգիայի մաքուր և էժան աղբյուր (ծովային ջուր): Աշխատանքներ են տարվում նաև կենտրոնացված լազերային ճառագայթման միջոցով պլազմայի արտադրության և պահպանման ուղղությամբ:

Դասախոսություն 4. Նյութի ագրեգատային վիճակներ

1. Նյութի պինդ վիճակ.

2. Նյութի հեղուկ վիճակ.

3. Նյութի գազային վիճակ.

Նյութերը կարող են լինել ագրեգացման երեք վիճակում՝ պինդ, հեղուկ և գազային: Շատ բարձր ջերմաստիճաններում առաջանում է գազային վիճակի տեսակ՝ պլազմա (պլազմային վիճակ)։

1. Նյութի պինդ վիճակը բնութագրվում է նրանով, որ մասնիկների փոխազդեցության էներգիան ավելի բարձր է, քան նրանց շարժման կինետիկ էներգիան։ Պինդ վիճակում գտնվող նյութերի մեծ մասն ունի բյուրեղային կառուցվածք։ Յուրաքանչյուր նյութ ձևավորում է որոշակի ձևի բյուրեղներ: Օրինակ՝ նատրիումի քլորիդն ունի բյուրեղներ՝ խորանարդի տեսքով, շիբը՝ ութանիստ, իսկ նատրիումի նիտրատը՝ պրիզմաների տեսքով։

Նյութի բյուրեղային ձևն ամենակայունն է։ Մասնիկների դասավորությունը պինդ մարմնի մեջ պատկերված է վանդակի տեսքով, որի հանգույցներում կան որոշակի մասնիկներ՝ կապված երևակայական գծերով։ Բյուրեղային ցանցերի չորս հիմնական տեսակ կա՝ ատոմային, մոլեկուլային, իոնային և մետաղական։

Ատոմային բյուրեղյա վանդակձևավորվում են չեզոք ատոմներով, որոնք միացված են կովալենտային կապերով (ադամանդ, գրաֆիտ, սիլիցիում): Մոլեկուլային բյուրեղյա վանդակունեն նաֆթալին, սախարոզա, գլյուկոզա: Այս ցանցի կառուցվածքային տարրերն են բևեռային և ոչ բևեռային մոլեկուլները: Իոնային բյուրեղյա վանդակձևավորվում է դրական և բացասական լիցքավորված իոններով (նատրիումի քլորիդ, կալիումի քլորիդ) պարբերաբար փոփոխվող տարածության մեջ։ Բոլոր մետաղներն ունեն մետաղական բյուրեղյա վանդակ: Նրա հանգույցները պարունակում են դրական լիցքավորված իոններ, որոնց միջև ազատ վիճակում էլեկտրոններ կան։

Բյուրեղային նյութերն ունեն մի շարք առանձնահատկություններ. Դրանցից մեկը անիզոտրոպիան է՝ բյուրեղի ֆիզիկական հատկությունների տարբերությունը բյուրեղի ներսում տարբեր ուղղություններով:

2. Նյութի հեղուկ վիճակում մասնիկների միջմոլեկուլային փոխազդեցության էներգիան համաչափ է նրանց շարժման կինետիկ էներգիային։ Այս վիճակը միջանկյալ է գազային և բյուրեղայինի միջև: Ի տարբերություն գազերի, հեղուկ մոլեկուլների միջև գործում են փոխադարձ ձգողականության մեծ ուժեր, որոնք որոշում են մոլեկուլային շարժման բնույթը։ Հեղուկի մոլեկուլի ջերմային շարժումը ներառում է թրթռումային և թարգմանական: Յուրաքանչյուր մոլեկուլ որոշ ժամանակ տատանվում է որոշակի հավասարակշռության կետի շուրջ, այնուհետև շարժվում է և կրկին հավասարակշռության դիրք է գրավում: Սա որոշում է դրա հեղուկությունը: Միջմոլեկուլային ներգրավման ուժերը թույլ չեն տալիս մոլեկուլներին շարժվել միմյանցից հեռու:

Հեղուկների հատկությունները կախված են նաև մոլեկուլների ծավալից և դրանց մակերեսի ձևից։ Եթե ​​հեղուկի մոլեկուլները բևեռային են, ապա դրանք միանում են (ասոցացվում) բարդ բարդույթի մեջ։ Նման հեղուկները կոչվում են ասոցիացված (ջուր, ացետոն, ալկոհոլ): Օʜᴎ ունեն ավելի բարձր t kip, ունեն ավելի ցածր փոփոխականություն և ավելի բարձր դիէլեկտրական հաստատուն:

Ինչպես գիտեք, հեղուկներն ունեն մակերեսային լարվածություն։ Մակերեւութային լարվածություն- ϶ᴛᴏ մակերևութային էներգիա մեկ միավոր մակերեսի համար. ϭ = E/S, որտեղ ϭ մակերևութային լարվածությունն է. E - մակերեսային էներգիա; S - մակերեսի մակերեսը: Որքան ուժեղ են միջմոլեկուլային կապերը հեղուկում, այնքան մեծ է նրա մակերևութային լարվածությունը: Այն նյութերը, որոնք նվազեցնում են մակերեսային լարվածությունը, կոչվում են մակերևութային ակտիվ նյութեր:

Հեղուկների մեկ այլ հատկություն մածուցիկությունն է։ Մածուցիկությունը դիմադրություն է, որն առաջանում է, երբ հեղուկի որոշ շերտեր շարժվում են մյուսների համեմատ, երբ այն շարժվում է: Որոշ հեղուկներ ունեն բարձր մածուցիկություն (մեղր, մալա), իսկ մյուսները՝ ցածր մածուցիկություն (ջուր, էթիլային սպիրտ)։

3. Նյութի գազային վիճակում մասնիկների միջմոլեկուլային փոխազդեցության էներգիան փոքր է նրանց կինետիկ էներգիայից։ Այդ իսկ պատճառով գազի մոլեկուլները միմյանց հետ չեն պահվում, այլ ազատորեն շարժվում են ծավալով։ Գազերը բնութագրվում են հետևյալ հատկություններով. 2) ցածր խտություն՝ համեմատած հեղուկների և պինդ մարմինների հետ. 3) հեշտ սեղմելիություն.

Գազում մոլեկուլները գտնվում են միմյանցից շատ մեծ հեռավորության վրա, նրանց միջև ձգողական ուժերը փոքր են։ Մոլեկուլների միջև մեծ հեռավորությունների վրա այդ ուժերը գործնականում բացակայում են: Այս վիճակում գտնվող գազը սովորաբար կոչվում է իդեալական: Բարձր ճնշման և ցածր ջերմաստիճանի իրական գազերը չեն ենթարկվում իդեալական գազի վիճակի հավասարմանը (Մենդելեև-Կլապեյրոնի հավասարում), քանի որ այս պայմաններում սկսում են ի հայտ գալ մոլեկուլների միջև փոխազդեցության ուժեր:

Ամենատարածված գիտելիքները ագրեգացման երեք վիճակների մասին են՝ հեղուկ, պինդ, գազային, երբեմն հիշում են պլազման, ավելի քիչ՝ հեղուկ բյուրեղային։ Վերջերս համացանցում տարածվել է մատերիայի 17 փուլերի ցուցակը, որը վերցված է հայտնի () Սթիվեն Ֆրայից։ Ուստի դրանց մասին ավելի մանրամասն կպատմենք, քանի որ... դուք պետք է մի փոքր ավելին իմանաք նյութի մասին, թեկուզ միայն Տիեզերքում տեղի ունեցող գործընթացները ավելի լավ հասկանալու համար:

Ստորև տրված նյութի ընդհանուր վիճակների ցանկը մեծանում է ամենացուրտ վիճակներից մինչև ամենաթեժը և այլն: կարող է շարունակվել։ Միևնույն ժամանակ, պետք է հասկանալ, որ գազային վիճակից (թիվ 11), ամենից «չսեղմված», մինչև ցուցակի երկու կողմերը, նյութի սեղմման աստիճանը և դրա ճնշումը (նման չուսումնասիրվածների համար որոշ վերապահումներով. հիպոթետիկ վիճակները՝ որպես քվանտ, ճառագայթ կամ թույլ սիմետրիկ) մեծանում են: Տեքստից հետո ցուցադրվում է նյութի փուլային անցումների տեսողական գրաֆիկ:

1. Քվանտ- նյութի ագրեգացման վիճակ, որը ձեռք է բերվում, երբ ջերմաստիճանը իջնում ​​է բացարձակ զրոյի, որի արդյունքում ներքին կապերը անհետանում են, և նյութը քայքայվում է ազատ քվարկների:

2. Բոզե-Էյնշտեյն կոնդենսատ- նյութի ագրեգացման վիճակ, որի հիմքում ընկած են բոզոնները, որոնք սառչում են բացարձակ զրոյին մոտ ջերմաստիճանում (բացարձակ զրոյից բարձր աստիճանի մեկ միլիոներորդականից պակաս): Նման ուժեղ սառեցված վիճակում բավական մեծ թվով ատոմներ հայտնվում են իրենց նվազագույն հնարավոր քվանտային վիճակներում, և քվանտային էֆեկտները սկսում են դրսևորվել մակրոսկոպիկ մակարդակում: Bose-Einstein կոնդենսատը (հաճախ կոչվում է Bose condensate, կամ պարզապես «beck») առաջանում է, երբ դուք սառեցնում եք քիմիական տարրը ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանների (սովորաբար բացարձակ զրոյից անմիջապես բարձր, մինուս 273 աստիճան Ցելսիուս): , այն տեսական ջերմաստիճանն է, որի դեպքում ամեն ինչ: դադարում է շարժվել):
Այստեղ է, որ բոլորովին տարօրինակ բաներ են սկսում տեղի ունենալ նյութի հետ։ Գործընթացները, որոնք սովորաբար դիտվում են միայն ատոմային մակարդակում, այժմ տեղի են ունենում այնքան մեծ մասշտաբներով, որոնք կարող են դիտվել անզեն աչքով: Օրինակ, եթե «հետ» տեղադրեք լաբորատոր բաժակի մեջ և ապահովեք ցանկալի ջերմաստիճանը, նյութը կսկսի սողալ դեպի պատը և ի վերջո ինքնուրույն դուրս կգա:
Ըստ երևույթին, այստեղ գործ ունենք նյութի կողմից սեփական էներգիան իջեցնելու ապարդյուն փորձի հետ (որն արդեն իսկ ամենացածր մակարդակի վրա է բոլոր հնարավոր մակարդակներում):
Սառեցման սարքավորումների միջոցով ատոմների դանդաղեցումը առաջացնում է եզակի քվանտային վիճակ, որը հայտնի է որպես Bose կամ Bose-Einstein կոնդենսատ: Այս երևույթը կանխատեսվել է 1925 թվականին Ա. Էյնշտեյնի կողմից՝ Ս. Բոզեի աշխատանքի ընդհանրացման արդյունքում, որտեղ վիճակագրական մեխանիկան կառուցվել է անզանգված ֆոտոններից մինչև զանգված կրող ատոմների մասնիկների համար (Հայտնաբերվել է Էյնշտեյնի կորած համարվող ձեռագիրը։ Լեյդենի համալսարանի գրադարանում 2005 թ.): Bose-ի և Einstein-ի ջանքերը հանգեցրին Bose-ի հայեցակարգին գազի մասին, որը ենթակա է Bose-Einstein վիճակագրությանը, որը նկարագրում է բոզոններ կոչվող ամբողջ թվով սպին ունեցող միանման մասնիկների վիճակագրական բաշխումը: Բոզոնները, որոնք, օրինակ, առանձին տարրական մասնիկներ են՝ ֆոտոններ և ամբողջ ատոմներ, կարող են լինել միմյանց հետ նույն քվանտային վիճակներում։ Էյնշտեյնն առաջարկեց, որ բոզոնի ատոմների սառեցումը մինչև շատ ցածր ջերմաստիճանի կհանգեցնի նրանց փոխակերպմանը (կամ, այլ կերպ ասած, խտացման) հնարավոր ամենացածր քվանտային վիճակին: Նման խտացման արդյունքը կլինի նյութի նոր ձևի առաջացումը։
Այս անցումը տեղի է ունենում կրիտիկական ջերմաստիճանից ցածր, որը նախատեսված է միատարր եռաչափ գազի համար, որը բաղկացած է չփոխազդող մասնիկներից՝ առանց ազատության որևէ ներքին աստիճանի:

3. Ֆերմիոնի կոնդենսատ- նյութի ագրեգացման վիճակ, որը նման է թիկունքին, բայց կառուցվածքով տարբեր: Երբ մոտենում են բացարձակ զրոյին, ատոմները տարբեր կերպ են վարվում՝ կախված իրենց սեփական անկյունային իմպուլսի (սպին) մեծությունից: Բոզոններն ունեն ամբողջ թվային սպիններ, մինչդեռ ֆերմիոնները ունեն 1/2 (1/2, 3/2, 5/2) բազմապատիկ սպիններ։ Ֆերմիոնները ենթարկվում են Պաուլիի բացառման սկզբունքին, որն ասում է, որ ոչ մի երկու ֆերմիոն չի կարող ունենալ նույն քվանտային վիճակը։ Բոզոնների համար նման արգելք չկա, և, հետևաբար, նրանք հնարավորություն ունեն գոյություն ունենալ մեկ քվանտային վիճակում և դրանով ձևավորել այսպես կոչված Բոզ-Էյնշտեյն կոնդենսատ: Այս կոնդենսատի առաջացման գործընթացը պատասխանատու է գերհաղորդիչ վիճակի անցման համար:
Էլեկտրոնները ունեն պտույտի 1/2 և, հետևաբար, դասակարգվում են որպես ֆերմիոններ: Նրանք միավորվում են զույգերի մեջ (կոչվում են Cooper զույգեր), որոնք հետո ձևավորում են Bose կոնդենսատ:
Ամերիկացի գիտնականները փորձել են ֆերմիոնի ատոմներից մի տեսակ մոլեկուլներ ստանալ խորը սառեցման միջոցով։ Իրական մոլեկուլներից տարբերությունն այն էր, որ ատոմների միջև քիմիական կապ չկար. նրանք ուղղակի փոխկապակցված կերպով շարժվում էին միասին: Պարզվեց, որ ատոմների միջև կապը նույնիսկ ավելի ուժեղ է, քան Կուպերի զույգերի էլեկտրոնների միջև: Ստացված ֆերմիոնների զույգերն ունեն ընդհանուր սպին, որն այլևս 1/2-ի բազմապատիկ չէ, հետևաբար, նրանք արդեն իրենց բոզոնների նման են պահում և կարող են ձևավորել Bose կոնդենսատ մեկ քվանտային վիճակով։ Փորձի ընթացքում կալիում-40 ատոմներից բաղկացած գազը սառեցվեց մինչև 300 նանոկելվին, մինչդեռ գազը փակվեց այսպես կոչված օպտիկական թակարդում: Այնուհետեւ կիրառվեց արտաքին մագնիսական դաշտ, որի օգնությամբ հնարավոր եղավ փոխել ատոմների փոխազդեցության բնույթը՝ ուժեղ վանման փոխարեն սկսեց դիտվել ուժեղ ձգողականություն։ Մագնիսական դաշտի ազդեցությունը վերլուծելիս հնարավոր եղավ գտնել մի արժեք, որի դեպքում ատոմները սկսեցին իրենց պահել այնպես, ինչպես Կուպերի զույգ էլեկտրոնները։ Փորձի հաջորդ փուլում գիտնականները ակնկալում են ֆերմիոնային կոնդենսատի համար գերհաղորդականության ազդեցություն ստանալ:

4. Գերհեղուկ նյութ- վիճակ, երբ նյութը գործնականում չունի մածուցիկություն, և հոսքի ընթացքում այն ​​չի զգում շփում ամուր մակերեսի հետ: Դրա հետևանքն է, օրինակ, այնպիսի հետաքրքիր էֆեկտ, ինչպիսին է գերհեղուկ հելիումի ամբողջական ինքնաբուխ «դուրս գալը» նավի պատերի երկայնքով՝ ընդդեմ ձգողության ուժի: Իհարկե, այստեղ էներգիայի պահպանման օրենքի խախտում չկա։ Շփման ուժերի բացակայության դեպքում հելիումի վրա գործում են միայն գրավիտացիոն ուժերը՝ հելիումի և նավի պատերի և հելիումի ատոմների միջև միջատոմային փոխազդեցության ուժերը։ Այսպիսով, միջատոմային փոխազդեցության ուժերը գերազանցում են բոլոր մյուս ուժերին միասին վերցրած։ Արդյունքում, հելիումը հակված է հնարավորինս տարածվել բոլոր հնարավոր մակերեսների վրա, և, հետևաբար, «ճանապարհորդում» է նավի պատերի երկայնքով: 1938 թվականին խորհրդային գիտնական Պյոտր Կապիցան ապացուցեց, որ հելիումը կարող է գոյություն ունենալ գերհեղուկ վիճակում։
Հարկ է նշել, որ հելիումի շատ անսովոր հատկություններ հայտնի են բավականին երկար ժամանակ: Այնուամենայնիվ, վերջին տարիներին այս քիմիական տարրը մեզ շոյում է հետաքրքիր և անսպասելի ազդեցություններով: Այսպիսով, 2004-ին Մոզես Չանը և Յուն-Սյոնգ Քիմը Փենսիլվանիայի համալսարանից հետաքրքրեցին գիտական ​​աշխարհին այն հայտարարությամբ, որ իրենց հաջողվել է ստանալ հելիումի բոլորովին նոր վիճակ՝ գերհեղուկ պինդ: Այս վիճակում, բյուրեղային ցանցի որոշ հելիումի ատոմներ կարող են հոսել մյուսների շուրջը, և հելիումը կարող է այդպիսով հոսել իր միջով: «Գերկարծրության» էֆեկտը տեսականորեն կանխատեսվել էր դեռևս 1969 թ. Եվ հետո 2004-ին կարծես փորձնական հաստատում կար: Սակայն ավելի ուշ և շատ հետաքրքիր փորձերը ցույց տվեցին, որ ամեն ինչ այնքան էլ պարզ չէ, և, հավանաբար, երևույթի այս մեկնաբանությունը, որը նախկինում ընդունվում էր որպես պինդ հելիումի գերհոսունություն, ճիշտ չէ։
ԱՄՆ-ի Բրաունի համալսարանից Համֆրի Մարիսի գլխավորած գիտնականների փորձը պարզ ու էլեգանտ էր։ Գիտնականները շրջված փորձանոթ են տեղադրել հեղուկ հելիում պարունակող փակ տանկի մեջ: Նրանք փորձանոթում և ջրամբարում սառեցրել են հելիումի մի մասը այնպես, որ փորձանոթի ներսում հեղուկի և պինդի սահմանն ավելի բարձր է, քան ջրամբարում։ Այսինքն՝ փորձանոթի վերևի մասում հեղուկ հելիում կար, ներքևում՝ պինդ հելիում, սահուն անցավ ջրամբարի պինդ փուլ, որի վերևում մի քիչ հեղուկ հելիում էր լցվել՝ հեղուկից ցածր։ մակարդակը փորձանոթում: Եթե ​​հեղուկ հելիումը սկսեր արտահոսել պինդ հելիումի միջով, ապա մակարդակների տարբերությունը կնվազեր, և այդ ժամանակ կարելի է խոսել պինդ գերհեղուկ հելիումի մասին։ Եվ սկզբունքորեն, 13 փորձերից երեքում մակարդակների տարբերությունն իրականում նվազել է։

5. Գերկարծր նյութ- ագրեգացիայի վիճակ, որի դեպքում նյութը թափանցիկ է և կարող է «հոսել» հեղուկի պես, բայց իրականում այն ​​զուրկ է մածուցիկությունից: Նման հեղուկները հայտնի են երկար տարիներ, դրանք կոչվում են գերհեղուկներ: Փաստն այն է, որ եթե գերհեղուկը խառնվի, այն գրեթե ընդմիշտ կշրջանառվի, մինչդեռ սովորական հեղուկը ի վերջո կհանգստանա: Առաջին երկու գերհեղուկները ստեղծվել են հետազոտողների կողմից՝ օգտագործելով հելիում-4 և հելիում-3: Դրանք սառեցվել են գրեթե բացարձակ զրոյի՝ մինուս 273 աստիճան Ցելսիուսի վրա։ Իսկ հելիում-4-ից ամերիկացի գիտնականներին հաջողվել է գերպինդ մարմին ստանալ։ Նրանք սեղմել են սառեցված հելիումը ավելի քան 60 անգամ ճնշումով, իսկ հետո նյութով լցված ապակին տեղադրել պտտվող սկավառակի վրա։ Ցելսիուսի 0,175 աստիճան ջերմաստիճանի դեպքում սկավառակը հանկարծ սկսել է ավելի ազատ պտտվել, ինչը, ըստ գիտնականների, վկայում է այն մասին, որ հելիումը վերածվել է գերմարմինի:

6. Պինդ- նյութի ագրեգացման վիճակ, որը բնութագրվում է ձևի կայունությամբ և ատոմների ջերմային շարժման բնույթով, որոնք փոքր թրթռումներ են կատարում հավասարակշռության դիրքերի շուրջ։ Պինդ մարմինների կայուն վիճակը բյուրեղային է։ Ատոմների միջև առկա են իոնային, կովալենտային, մետաղական և այլ տեսակի կապերով պինդ մարմիններ, որոնք որոշում են նրանց ֆիզիկական հատկությունների բազմազանությունը։ Պինդ մարմինների էլեկտրական և որոշ այլ հատկություններ հիմնականում որոշվում են նրա ատոմների արտաքին էլեկտրոնների շարժման բնույթով։ Իրենց էլեկտրական հատկությունների հիման վրա պինդ մարմինները բաժանվում են դիէլեկտրիկների, կիսահաղորդիչների և մետաղների, իսկ մագնիսական հատկությունների հիման վրա պինդները բաժանվում են դիամագնիսական, պարամագնիսական և կարգավորված մագնիսական կառուցվածք ունեցող մարմինների։ Պինդ մարմինների հատկությունների ուսումնասիրությունները միաձուլվել են մի մեծ բնագավառում՝ պինդ վիճակի ֆիզիկայի մեջ, որի զարգացումը խթանում է տեխնոլոգիայի կարիքները։

7. Ամորֆ պինդ- նյութի ագրեգացման խտացված վիճակ, որը բնութագրվում է ֆիզիկական հատկությունների իզոտրոպիայով՝ ատոմների և մոլեկուլների խաթարված դասավորության պատճառով։ Ամորֆ պինդ մարմիններում ատոմները թրթռում են պատահականորեն տեղակայված կետերի շուրջ։ Ի տարբերություն բյուրեղային վիճակի, պինդ ամորֆից հեղուկի անցումը տեղի է ունենում աստիճանաբար։ Տարբեր նյութեր ամորֆ վիճակում են՝ ապակի, խեժեր, պլաստմասսա և այլն։

8. Հեղուկ բյուրեղյանյութի ագրեգացման հատուկ վիճակ է, որում այն ​​միաժամանակ ցուցաբերում է բյուրեղի և հեղուկի հատկություններ։ Անմիջապես պետք է նշել, որ ոչ բոլոր նյութերը կարող են լինել հեղուկ բյուրեղային վիճակում: Այնուամենայնիվ, բարդ մոլեկուլներով որոշ օրգանական նյութեր կարող են ձևավորել ագրեգացման հատուկ վիճակ՝ հեղուկ բյուրեղային: Այս վիճակն առաջանում է, երբ որոշակի նյութերի բյուրեղները հալվում են: Երբ դրանք հալվում են, առաջանում է հեղուկ բյուրեղային փուլ, որը տարբերվում է սովորական հեղուկներից։ Այս փուլը գոյություն ունի բյուրեղի հալման ջերմաստիճանից մինչև որոշ ավելի բարձր ջերմաստիճանի միջակայքում, երբ տաքացնելիս հեղուկ բյուրեղը վերածվում է սովորական հեղուկի:
Ինչպե՞ս է հեղուկ բյուրեղը տարբերվում հեղուկից և սովորական բյուրեղից և ինչո՞վ է այն նման նրանց: Ինչպես սովորական հեղուկը, հեղուկ բյուրեղն ունի հեղուկություն և ընդունում է այն տարայի ձևը, որի մեջ դրված է: Ահա թե ինչով է այն տարբերվում բոլորին հայտնի բյուրեղներից։ Սակայն, չնայած այս հատկությանը, որը միավորում է այն հեղուկի հետ, այն ունի բյուրեղներին բնորոշ հատկություն։ Սա բյուրեղը ձևավորող մոլեկուլների տարածության մեջ է: Ճիշտ է, այս պատվերը այնքան ամբողջական չէ, որքան սովորական բյուրեղներում, բայց, այնուամենայնիվ, այն զգալիորեն ազդում է հեղուկ բյուրեղների հատկությունների վրա, ինչը նրանց տարբերում է սովորական հեղուկներից։ Հեղուկ բյուրեղ կազմող մոլեկուլների ոչ լրիվ տարածական դասավորությունը դրսևորվում է նրանով, որ հեղուկ բյուրեղներում մոլեկուլների ծանրության կենտրոնների տարածական դասավորության ամբողջական կարգ չկա, թեև կարող է լինել մասնակի կարգ։ Սա նշանակում է, որ նրանք չունեն կոշտ բյուրեղյա վանդակ: Ուստի հեղուկ բյուրեղները, ինչպես սովորական հեղուկները, ունեն հեղուկության հատկություն։
Հեղուկ բյուրեղների պարտադիր հատկությունը, որը նրանց մոտեցնում է սովորական բյուրեղներին, մոլեկուլների տարածական կողմնորոշման կարգի առկայությունն է։ Կողմնորոշման այս կարգը կարող է դրսևորվել, օրինակ, նրանում, որ հեղուկ բյուրեղային նմուշի մոլեկուլների բոլոր երկար առանցքները նույն կերպ են կողմնորոշված։ Այս մոլեկուլները պետք է ունենան երկարավուն ձև։ Ի լրումն մոլեկուլային առանցքների ամենապարզ անվանումով դասավորության, հեղուկ բյուրեղներում կարող է առաջանալ մոլեկուլների ավելի բարդ կողմնորոշման կարգ:
Կախված մոլեկուլային առանցքների դասավորության տեսակից՝ հեղուկ բյուրեղները բաժանվում են երեք տեսակի՝ նեմատիկ, սմեկտիկական և խոլեստերին։
Հեղուկ բյուրեղների ֆիզիկայի և դրանց կիրառման վերաբերյալ հետազոտությունները ներկայումս լայնորեն իրականացվում են աշխարհի բոլոր ամենազարգացած երկրներում: Ներքին հետազոտությունները կենտրոնացած են ինչպես ակադեմիական, այնպես էլ արդյունաբերական գիտահետազոտական ​​հաստատություններում և ունեն երկարատև ավանդույթ: Լենինգրադում երեսունականներին ավարտված Վ.Կ.-ի աշխատանքները լայն ճանաչում և ճանաչում են ձեռք բերել։ Ֆրեդերիկսը Վ.Ն. Ցվետկովա. Վերջին տարիներին հեղուկ բյուրեղների արագ ուսումնասիրությամբ տեղական հետազոտողները նույնպես զգալի ներդրում են ունեցել ընդհանրապես հեղուկ բյուրեղների և, մասնավորապես, հեղուկ բյուրեղների օպտիկայի ուսումնասիրության զարգացման գործում: Այսպիսով, աշխատանքները Ի.Գ. Չիստյակովա, Ա.Պ. Կապուստինա, Ս.Ա. Բրազովսկին, Ս.Ա. Պիկինա, Լ.Մ. Բլինովը և շատ այլ խորհրդային հետազոտողներ լայնորեն հայտնի են գիտական ​​հանրությանը և ծառայում են որպես հեղուկ բյուրեղների մի շարք արդյունավետ տեխնիկական կիրառությունների հիմք:
Հեղուկ բյուրեղների գոյությունը հաստատվել է շատ վաղուց՝ մասնավորապես 1888 թվականին, այսինքն՝ գրեթե մեկ դար առաջ։ Թեև գիտնականները նյութի այս վիճակին հանդիպել են մինչև 1888 թվականը, այն պաշտոնապես բացահայտվել է ավելի ուշ:
Առաջինը, ով հայտնաբերել է հեղուկ բյուրեղներ, ավստրիացի բուսաբան Ռեյնիցերն էր: Իր սինթեզած խոլեստերին բենզոատ նոր նյութը ուսումնասիրելիս նա հայտնաբերեց, որ 145°C ջերմաստիճանի դեպքում այս նյութի բյուրեղները հալչում են՝ առաջացնելով պղտոր հեղուկ, որն ուժեղորեն ցրում է լույսը։ Երբ տաքացումը շարունակվում է, 179°C ջերմաստիճանի հասնելուց հետո հեղուկը դառնում է թափանցիկ, այսինքն՝ այն սկսում է օպտիկական կերպով վարվել, ինչպես սովորական հեղուկը, օրինակ՝ ջուրը: Խոլեստերին բենզոատը ցույց տվեց անսպասելի հատկություններ պղտոր փուլում: Ուսումնասիրելով այս փուլը բևեռացնող մանրադիտակի տակ՝ Ռեյնիտցերը հայտնաբերեց, որ այն ցուցադրում է երկփեղկվածություն: Սա նշանակում է, որ լույսի բեկման ինդեքսը, այսինքն՝ լույսի արագությունը այս փուլում, կախված է բևեռացումից:

9. Հեղուկ- նյութի ագրեգացման վիճակը՝ համատեղելով պինդ վիճակի (ծավալի պահպանում, որոշակի առաձգական ուժ) և գազային վիճակի (ձևի փոփոխականություն) հատկանիշները։ Հեղուկները բնութագրվում են մասնիկների (մոլեկուլների, ատոմների) դասավորության կարճ հեռահար կարգով և մոլեկուլների ջերմային շարժման կինետիկ էներգիայի և դրանց փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիայի փոքր տարբերությամբ։ Հեղուկի մոլեկուլների ջերմային շարժումը բաղկացած է հավասարակշռության դիրքերի շուրջ տատանումներից և համեմատաբար հազվադեպ ցատկումներից մի հավասարակշռության դիրքից մյուսը, և հեղուկի հեղուկությունը կապված է դրա հետ:

10. Գերկրիտիկական հեղուկ(SCF) նյութի ագրեգացման վիճակ է, որի դեպքում հեղուկ և գազային փուլերի տարբերությունը վերանում է: Ցանկացած նյութ իր կրիտիկական կետից բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման դեպքում գերկրիտիկական հեղուկ է: Գերկրիտիկական վիճակում գտնվող նյութի հատկությունները միջանկյալ են նրա հատկությունների միջև գազային և հեղուկ փուլերում: Այսպիսով, SCF-ն ունի բարձր խտություն՝ մոտ հեղուկին և ցածր մածուցիկություն, ինչպես գազերը։ Դիֆուզիոն գործակիցն այս դեպքում ունի հեղուկի և գազի միջանկյալ արժեք: Գերկրիտիկական վիճակում գտնվող նյութերը կարող են օգտագործվել որպես օրգանական լուծիչների փոխարինիչներ լաբորատոր և արդյունաբերական գործընթացներում: Գերկրիտիկական ջուրը և գերկրիտիկական ածխածնի երկօքսիդը ստացել են ամենամեծ հետաքրքրությունը և բաշխումը որոշակի հատկությունների շնորհիվ:
Գերկրիտիկական վիճակի ամենակարեւոր հատկություններից է նյութերը լուծելու ունակությունը։ Փոխելով հեղուկի ջերմաստիճանը կամ ճնշումը, դուք կարող եք փոխել դրա հատկությունները լայն շրջանակում: Այսպիսով, հնարավոր է ձեռք բերել հեղուկ, որի հատկությունները մոտ են կամ հեղուկին կամ գազին: Այսպիսով, հեղուկի լուծարման ունակությունը մեծանում է խտության աճով (հաստատուն ջերմաստիճանում): Քանի որ խտությունը մեծանում է ճնշման աճով, ճնշումը փոխելը կարող է ազդել հեղուկի լուծարման կարողության վրա (հաստատուն ջերմաստիճանում): Ջերմաստիճանի դեպքում հեղուկի հատկությունների կախվածությունը որոշ չափով ավելի բարդ է. հաստատուն խտության դեպքում հեղուկի լուծարման ունակությունը նույնպես մեծանում է, բայց կրիտիկական կետի մոտ ջերմաստիճանի մի փոքր աճը կարող է հանգեցնել կտրուկ անկման: խտության մեջ, և, համապատասխանաբար, լուծարելու ունակությունը: Գերկրիտիկական հեղուկները խառնվում են միմյանց հետ առանց սահմանափակման, այնպես որ, երբ խառնուրդի կրիտիկական կետը հասնի, համակարգը միշտ կլինի միաֆազ: Երկուական խառնուրդի մոտավոր կրիտիկական ջերմաստիճանը կարող է հաշվարկվել որպես Tc(mix) = (մոլային բաժին A) x TcA + (մոլային բաժին B) x TcB նյութերի կրիտիկական պարամետրերի միջին թվաբանական:

11. Գազային- (ֆրանսերեն գազ, հունարենից քաոս - քաոս), նյութի ագրեգացման վիճակ, որի դեպքում նրա մասնիկների (մոլեկուլների, ատոմների, իոնների) ջերմային շարժման կինետիկ էներգիան զգալիորեն գերազանցում է նրանց միջև փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիան և, հետևաբար, մասնիկները շարժվում են ազատորեն՝ արտաքին դաշտերի բացակայության դեպքում միատեսակ լրացնելով իրեն տրված ամբողջ ծավալը:

12. Պլազմա- (հունարենից պլազմա - քանդակված, ձևավորված), նյութի վիճակ, որը իոնացված գազ է, որի դեպքում դրական և բացասական լիցքերի կոնցենտրացիաները հավասար են (քվազի չեզոքություն): Տիեզերքում նյութի ճնշող մեծամասնությունը գտնվում է պլազմայի վիճակում՝ աստղեր, գալակտիկական միգամածություններ և միջաստղային միջավայր: Երկրի մոտ պլազման գոյություն ունի արևային քամու, մագնիտոսֆերայի և իոնոսֆերայի տեսքով: Դեյտերիումի և տրիտիումի խառնուրդից բարձր ջերմաստիճանի պլազման (T ~ 106 - 108K) ուսումնասիրվում է վերահսկվող ջերմամիջուկային միաձուլման իրականացման նպատակով։ Ցածր ջերմաստիճանի պլազման (T Ј 105K) օգտագործվում է գազալցման տարբեր սարքերում (գազի լազերներ, իոնային սարքեր, MHD գեներատորներ, պլազմատրոններ, պլազմային շարժիչներ և այլն), ինչպես նաև տեխնիկայում (տես Պլազմային մետալուրգիա, Պլազմային հորատում, Պլազմա։ տեխնոլոգիա):

13. Այլասերված նյութ— միջանկյալ փուլ է պլազմայի և նեյտրոնիումի միջև։ Այն դիտվում է սպիտակ թզուկների մոտ և կարևոր դեր է խաղում աստղերի էվոլյուցիայի մեջ։ Երբ ատոմները ենթարկվում են չափազանց բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման, նրանք կորցնում են իրենց էլեկտրոնները (դրանք դառնում են էլեկտրոնային գազ)։ Այսինքն՝ դրանք ամբողջությամբ իոնացված են (պլազմա)։ Նման գազի (պլազմայի) ճնշումը որոշվում է էլեկտրոնների ճնշմամբ։ Եթե ​​խտությունը շատ բարձր է, բոլոր մասնիկները հարկադրաբար մոտ են միմյանց: Էլեկտրոնները կարող են գոյություն ունենալ հատուկ էներգիաներ ունեցող վիճակներում, և ոչ մի երկու էլեկտրոն չի կարող ունենալ նույն էներգիան (եթե նրանց սպինները հակառակ չեն): Այսպիսով, խիտ գազում բոլոր ցածր էներգիայի մակարդակները լցված են էլեկտրոններով: Նման գազը կոչվում է դեգեներատ: Այս վիճակում էլեկտրոնները դրսևորում են դեգեներատիվ էլեկտրոնային ճնշում, որը հակազդում է ձգողության ուժերին:

14. Նեյտրոնիում- ագրեգացման վիճակ, որի մեջ նյութը անցնում է գերբարձր ճնշման տակ, որը դեռևս անհասանելի է լաբորատորիայում, բայց գոյություն ունի նեյտրոնային աստղերի ներսում: Նեյտրոնային վիճակին անցնելու ժամանակ նյութի էլեկտրոնները փոխազդում են պրոտոնների հետ և վերածվում նեյտրոնների։ Արդյունքում, նեյտրոնային վիճակում գտնվող նյութն ամբողջությամբ բաղկացած է նեյտրոններից և ունի միջուկի կարգի խտություն։ Նյութի ջերմաստիճանը չպետք է չափազանց բարձր լինի (էներգիայի համարժեքով, ոչ ավելի, քան հարյուր ՄՎ):
Ջերմաստիճանի ուժեղ աճով (հարյուրավոր MeV և ավելի) տարբեր մեզոններ սկսում են ծնվել և ոչնչացվել նեյտրոնային վիճակում։ Ջերմաստիճանի հետագա աճով տեղի է ունենում մեկուսացում, և նյութը անցնում է քվարկ-գլյուոնային պլազմայի վիճակի։ Այն այլևս բաղկացած է ոչ թե հադրոններից, այլ անընդհատ ծնվող և անհետացող քվարկներից և գլյուոններից։

15. Քվարկ-գլյուոնային պլազմա(քրոմոպլազմա) - բարձր էներգիայի ֆիզիկայում և տարրական մասնիկների ֆիզիկայում նյութի ագրեգացման վիճակ, որի դեպքում հադրոնային նյութը անցնում է այնպիսի վիճակի, ինչպիսին է այն վիճակին, երբ էլեկտրոններն ու իոնները հայտնաբերվում են սովորական պլազմայում:
Սովորաբար, հադրոններում նյութը գտնվում է այսպես կոչված անգույն («սպիտակ») վիճակում: Այսինքն՝ տարբեր գույների քվարկները ջնջում են միմյանց։ Նմանատիպ վիճակ գոյություն ունի սովորական նյութում, երբ բոլոր ատոմները էլեկտրականորեն չեզոք են, այսինքն.
Դրանցում դրական լիցքերը փոխհատուցվում են բացասական լիցքերով։ Բարձր ջերմաստիճանի դեպքում կարող է տեղի ունենալ ատոմների իոնացում, որի ընթացքում լիցքերը բաժանվում են, և նյութը դառնում է, ինչպես ասում են, «քվազի չեզոք»: Այսինքն՝ նյութի ամբողջ ամպը որպես ամբողջություն մնում է չեզոք, բայց նրա առանձին մասնիկները դադարում են չեզոք լինել։ Նույն բանը, ըստ երևույթին, կարող է տեղի ունենալ հադրոնիկ նյութի դեպքում. շատ բարձր էներգիաների դեպքում գույնն ազատվում է և նյութը դարձնում «քվազի անգույն»:
Ենթադրաբար, Մեծ պայթյունից հետո Տիեզերքի նյութը քվարկ-գլյուոնային պլազմայի վիճակում է եղել։ Այժմ քվարկ-գլյուոնային պլազման կարող է կարճ ժամանակով ձևավորվել շատ բարձր էներգիա ունեցող մասնիկների բախման ժամանակ։
Քվարկ-գլյուոնային պլազման փորձնականորեն արտադրվել է Բրուքհեյվենի ազգային լաբորատորիայի RHIC արագացուցչում 2005 թվականին: Պլազմայի առավելագույն ջերմաստիճանը՝ 4 տրիլիոն աստիճան Ցելսիուս, այնտեղ ձեռք է բերվել 2010 թվականի փետրվարին։

16. Տարօրինակ նյութ- ագրեգացման վիճակ, որի դեպքում նյութը սեղմվում է մինչև առավելագույն խտության արժեքները, այն կարող է գոյություն ունենալ «քվարկ ապուրի» տեսքով: Այս վիճակում նյութի մեկ խորանարդ սանտիմետրը կկշռի միլիարդավոր տոննա; Բացի այդ, այն ցանկացած նորմալ նյութ, որի հետ շփվում է, կվերածի նույն «տարօրինակ» ձևի՝ զգալի քանակությամբ էներգիա արտազատելով:
Էներգիան, որը կարող է արձակվել, երբ աստղի միջուկը վերածվի «տարօրինակ նյութի», կհանգեցնի «քվարկ նովայի» գերհզոր պայթյունի, և, ըստ Լիհիի և Ույեդի, սա հենց այն է, ինչ աստղագետները նկատեցին 2006 թվականի սեպտեմբերին:
Այս նյութի առաջացման գործընթացը սկսվել է սովորական գերնոր աստղից, որի մեջ վերածվել է զանգվածային աստղ: Առաջին պայթյունի արդյունքում առաջացել է նեյտրոնային աստղ։ Բայց, ըստ Լիհիի և Ուեյդի, այն շատ երկար չտևեց. քանի որ նրա պտույտը կարծես թե դանդաղեցրեց իր մագնիսական դաշտը, այն սկսեց էլ ավելի փոքրանալ՝ ձևավորելով «տարօրինակ նյութի» մի զանգված, ինչը հանգեցրեց հավասարաչափ ավելի հզոր սովորական գերնոր աստղի պայթյունի ժամանակ, էներգիայի արտազատում - և նախկին նեյտրոնային աստղի նյութի արտաքին շերտերը, որոնք թռչում են շրջակա տարածություն լույսի արագությանը մոտ արագությամբ:

17. Խիստ սիմետրիկ նյութ- սա մի նյութ է այնքան սեղմված, որ դրա ներսում գտնվող միկրոմասնիկները շերտավորվում են միմյանց վրա, և մարմինն ինքնին փլուզվում է սև խոռոչի մեջ: «Սիմետրիա» տերմինը բացատրվում է հետևյալ կերպ. Վերցնենք նյութի ագրեգատիվ վիճակները, որոնք հայտնի են բոլորին դպրոցից՝ պինդ, հեղուկ, գազային: Որոշակիության համար եկեք դիտարկենք իդեալական անսահման բյուրեղը որպես պինդ: Կա որոշակի, այսպես կոչված, դիսկրետ սիմետրիա փոխանցման նկատմամբ։ Սա նշանակում է, որ եթե բյուրեղային ցանցը տեղափոխեք երկու ատոմների միջև եղած միջակայքին հավասար հեռավորությամբ, դրանում ոչինչ չի փոխվի. բյուրեղը կհամընկնի ինքն իրեն: Եթե ​​բյուրեղը հալվի, ապա ստացված հեղուկի համաչափությունը տարբեր կլինի՝ կավելանա։ Բյուրեղի մեջ միմյանցից որոշակի հեռավորության վրա գտնվող միայն կետերը, այսպես կոչված, բյուրեղային ցանցի հանգույցները, որոնցում գտնվում էին միանման ատոմները, համարժեք էին:
Հեղուկը միատարր է ամբողջ ծավալով, նրա բոլոր կետերը միմյանցից չեն տարբերվում։ Սա նշանակում է, որ հեղուկները կարող են տեղաշարժվել ցանկացած կամայական հեռավորությամբ (և ոչ միայն որոշ դիսկրետներով, ինչպես բյուրեղներում) կամ պտտվել որևէ կամայական անկյունով (ինչն ընդհանրապես չի կարելի անել բյուրեղներում), և դա կհամընկնի ինքն իրեն։ Նրա համաչափության աստիճանն ավելի բարձր է։ Գազն էլ ավելի սիմետրիկ է. հեղուկը որոշակի ծավալ է զբաղեցնում անոթի մեջ, և անոթի ներսում կա անհամաչափություն, որտեղ հեղուկ կա և կետեր, որտեղ այն չկա: Գազը զբաղեցնում է իրեն հատկացված ողջ ծավալը, և այս առումով նրա բոլոր կետերը միմյանցից չեն տարբերվում։ Այնուամենայնիվ, այստեղ ավելի ճիշտ կլինի խոսել ոչ թե կետերի, այլ փոքր, բայց մակրոսկոպիկ տարրերի մասին, քանի որ մանրադիտակային մակարդակում դեռ կան տարբերություններ։ Ժամանակի որոշակի պահի որոշ կետերում կան ատոմներ կամ մոլեկուլներ, իսկ մյուսներում չկան: Համաչափությունը դիտվում է միայն միջինում, կամ որոշ մակրոսկոպիկ ծավալային պարամետրերի կամ ժամանակի ընթացքում:
Բայց մանրադիտակային մակարդակում դեռևս չկա ակնթարթային համաչափություն: Եթե ​​նյութը սեղմվում է շատ ուժեղ, առօրյա կյանքում անընդունելի ճնշման տակ, սեղմվում է այնպես, որ ատոմները ջախջախվում են, դրանց թաղանթները թափանցում են միմյանց, և միջուկները սկսում են դիպչել, միկրոսկոպիկ մակարդակում առաջանում է համաչափություն: Բոլոր միջուկները նույնական են և սեղմված միմյանց դեմ, կան ոչ միայն միջատոմային, այլև միջմիջուկային հեռավորություններ, և նյութը դառնում է միատարր (տարօրինակ նյութ)։
Բայց կա նաև ենթամանրադիտակային մակարդակ։ Միջուկները կազմված են պրոտոններից և նեյտրոններից, որոնք շարժվում են միջուկի ներսում։ Նրանց միջև կա նաև որոշակի տարածություն: Եթե ​​շարունակեք սեղմել այնպես, որ միջուկները փշրվեն, նուկլեոնները ամուր կսեղմվեն միմյանց դեմ։ Այնուհետև ենթամանրադիտակային մակարդակում կհայտնվի սիմետրիա, որը գոյություն չունի նույնիսկ սովորական միջուկների ներսում։
Ասվածից կարելի է նկատել մի շատ հստակ միտում. որքան բարձր է ջերմաստիճանը և որքան մեծ է ճնշումը, այնքան նյութը դառնում է սիմետրիկ։ Այս նկատառումներից ելնելով, առավելագույնը սեղմված նյութը կոչվում է խիստ սիմետրիկ:

18. Թույլ սիմետրիկ նյութ- Իր հատկություններով խիստ սիմետրիկ նյութին հակառակ վիճակ, որը առկա է շատ վաղ Տիեզերքում Պլանկի ջերմաստիճանին մոտ ջերմաստիճանում, հավանաբար Մեծ պայթյունից 10-12 վայրկյան հետո, երբ ուժեղ, թույլ և էլեկտրամագնիսական ուժերը ներկայացնում էին մեկ գերուժ: Այս վիճակում նյութն այնքան է սեղմվում, որ նրա զանգվածը վերածվում է էներգիայի, որը սկսում է փքվել, այսինքն՝ անվերջ ընդլայնվել։ Դեռևս հնարավոր չէ հասնել էներգիայի փորձարարական եղանակով գերհզորություն ստանալու և նյութը այս փուլ տեղափոխելու համար երկրային պայմաններում, թեև նման փորձեր են արվել Մեծ հադրոնային կոլայդերում՝ վաղ տիեզերքը ուսումնասիրելու համար: Այս նյութը ձևավորող գերուժում գրավիտացիոն փոխազդեցության բացակայության պատճառով գերուժը բավականաչափ սիմետրիկ չէ բոլոր 4 տեսակի փոխազդեցությունները պարունակող գերհամաչափ ուժի համեմատ։ Ուստի ագրեգացիայի այս վիճակը ստացել է նման անվանում.

19. Ճառագայթային նյութ- սա, փաստորեն, այլևս ամենևին էլ նյութ չէ, այլ էներգիա իր մաքուր տեսքով: Այնուամենայնիվ, ագրեգացման հենց այս հիպոթետիկ վիճակն է ընդունելու լույսի արագությանը հասած մարմինը: Այն կարելի է ստանալ նաև մարմինը տաքացնելով մինչև Պլանկի ջերմաստիճանը (1032K), այսինքն՝ արագացնելով նյութի մոլեկուլները մինչև լույսի արագությունը։ Ինչպես հետևում է հարաբերականության տեսությունից, երբ արագությունը հասնում է ավելի քան 0,99 վրկ-ի, մարմնի զանգվածը սկսում է աճել շատ ավելի արագ, քան «սովորական» արագացումով, բացի այդ, մարմինը երկարանում է, տաքանում, այսինքն՝ սկսում է աճել։ ճառագայթում ինֆրակարմիր սպեկտրում: 0,999 վ-ի շեմն անցնելիս մարմինն արմատապես փոխվում է և սկսում արագ փուլային անցում մինչև ճառագայթային վիճակ: Ինչպես հետևում է Էյնշտեյնի բանաձևից, ամբողջությամբ վերցված, վերջնական նյութի աճող զանգվածը բաղկացած է մարմնից առանձնացված զանգվածներից ջերմային, ռենտգենյան, օպտիկական և այլ ճառագայթման տեսքով, որոնցից յուրաքանչյուրի էներգիան նկարագրվում է. հաջորդ տերմինը բանաձևում: Այսպիսով, լույսի արագությանը մոտեցող մարմինը կսկսի արտանետվել բոլոր սպեկտրներում, կմեծանա երկարությամբ և կդանդաղի ժամանակի ընթացքում՝ նոսրանալով մինչև Պլանկի երկարությունը, այսինքն՝ հասնելով c արագությանը, մարմինը կվերածվի անսահման երկարության և բարակ ճառագայթը, որը շարժվում է լույսի արագությամբ և բաղկացած է ֆոտոններից, որոնք երկարություն չունեն, և նրա անսահման զանգվածն ամբողջությամբ կվերածվի էներգիայի։ Հետեւաբար, նման նյութը կոչվում է ճառագայթ:

«Ալկոհոլներ» պատմությունից  Գիտեի՞ք, որ դեռ 4-րդ դարում. մ.թ.ա ե. մարդիկ գիտեի՞ն, թե ինչպես պատրաստել էթիլային սպիրտ պարունակող ըմպելիքներ: Գինին արտադրվում էր մրգերի և հատապտուղների հյութերի խմորումից։ Սակայն նրանք շատ ավելի ուշ սովորեցին դրանից հանել արբեցնող բաղադրիչը։ 11-րդ դարում Ալքիմիկոսները գրավել են ցնդող նյութի գոլորշիները, որոնք արձակվել են գինու տաքացման ժամանակ: Սահմանում  Ալկոհոլները (հնացած սպիրտներ) օրգանական միացություններ են, որոնք պարունակում են մեկ կամ մի քանի հիդրոքսիլ խմբեր (հիդրոքսիլ, OH) ուղղակիորեն կապված ածխածնի ատոմի հետ ածխաջրածնային ռադիկալում:  Ընդհանուր բանաձևը. սպիրտները CxHy(OH) n միահիդրային հագեցած սպիրտների ընդհանուր բանաձևը CnH2n+1OH Սպիրտների դասակարգումն ըստ հիդրօքսիլ խմբերի քանակի CxHy(OH)n Միապաղաղ սպիրտներ CH3 - CH2 - CH2 OH Երկհիդրիկ գլիկոլներ CH3 - CH - CH2 OH OH glycoCH2 - CH - CH2 OH OH OH Ալկոհոլների դասակարգումը Ըստ ածխաջրածնային ածխաջրածնային ռադիկալի բնույթի CxHy(OH)n CxHy(OH)n Սահմանային սահմանը CH3 CH3 –– CH CH2 CH2 2 ––CH 2 OH OH Չհագեցած չհագեցած CH CH2 = CH CH––CH CH2 2 = 2 OH OH Արոմատիկ Անուշաբույր CH CH2 OH 2 --OH Սպիրտների անվանացանկը Նայեք աղյուսակին և եզրակացություն արեք սպիրտների անվանացանկի մասին ԱՆՎԱՆԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆ ԵՎ ԻԶՈՄԵՐՈՒԹՅՈՒՆ Սպիրտների անվանումները կազմելիս a (ընդհանուր. ) սպիրտին համապատասխանող ածխաջրածնի անվանմանը ավելացվում է վերջածանց։ Վերջածանցից հետո թվերը ցույց են տալիս հիդրօքսիլ խմբի դիրքը հիմնական շղթայում՝ H | H- C – O H | H մեթանոլ H H H |3 |2 |1 H- C – C – C -OH | | | H H H պրոպանոլ-1 H H H | 1 | 2 |3 H - C – C – C -H | | | H OH H պրոպանոլ -2 ԻԶՈՄԵՐՈՒԹՅԱՆ ՏԵՍԱԿՆԵՐԸ 1. Ֆունկցիոնալ խմբի դիրքի իզոմերիզմ ​​(պրոպանոլ–1 և պրոպանոլ–2) 2. Ածխածնային կմախքի իզոմերիզմ ​​CH3-CH2-CH2-CH2-OH բութանոլ-1 CH3-CH. -CH2-OH | CH3 2-մեթիլպրոպանոլ-1 3. Միջդասակարգային իզոմերիզմ ​​- սպիրտները իզոմեր են եթերների նկատմամբ՝ CH3-CH2-OH էթանոլ CH3-O-CH3 դիմեթիլ եթեր Եզրակացություն  Միահիդրային սպիրտների անվանումները առաջացել են ամենաերկար ածխածնի շղթայով ածխաջրածնի անվանումից։ հիդրօքսիլ խումբ պարունակող՝ ավելացնելով -ol  Բազմաջրային սպիրտների համար հունարենում -ol վերջածանցից առաջ (-di-, -tri-, ...) նշվում է հիդրօքսիլ խմբերի թիվը  Օրինակ՝ CH3-CH2-OH. էթանոլ Սպիրտների իզոմերիզմի տեսակները Կառուցվածքային 1. Ածխածնային շղթա 2. Ֆունկցիոնալ խմբի դիրքերը ՖԻԶԻԿԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ  Ստորին սպիրտները (C1-C11) սուր հոտով ցնդող հեղուկներ են. ՖԻԶԻԿԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ Անունը Բանաձև Pl. g/cm3 tpl.C tpl.C Մեթիլ CH3OH 0.792 -97 64 Էթիլ C2H5OH 0.790 -114 78 Պրոպիլ CH3CH2CH2OH 0.804 -120 92 Իզոպրոպիլ CH3-CH(OH2CH2CH2)-CH3 0 810 -90 118 Ֆիզիկական հատկությունների առանձնահատկությունը. ագրեգացման վիճակ Մեթիլ սպիրտը (սպիրտների հոմոլոգ շարքի առաջին ներկայացուցիչը) հեղուկ է։ Միգուցե այն բարձր մոլեկուլային քաշ ունի՞: Ոչ Ածխածնի երկօքսիդից շատ ավելի քիչ: Հետո ի՞նչ է դա։ R – O … H – O …H – O H R R Պարզվում է, որ այն ջրածնային կապերի մասին է, որոնք ձևավորվում են ալկոհոլի մոլեկուլների միջև և կանխում առանձին մոլեկուլների թռիչքը: Ֆիզիկական հատկությունների առանձնահատկությունը. լուծելիություն ջրի մեջ Ավելի ցածր սպիրտները լուծելի են ջրում, ավելի բարձր սպիրտները անլուծելի են. Ինչո՞ւ։ CH3 – O…H – O…N – O N H CH3 Իսկ եթե ռադիկալը մեծ է: CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – O ... H – O H H Ջրածնի կապերը չափազանց թույլ են ալկոհոլի մոլեկուլը, որն ունի մեծ անլուծելի մաս, ջրի մոլեկուլների միջև պահելու համար Ֆիզիկական հատկությունների առանձնահատկությունը. կծկում Ինչու ծավալը երբեք չի օգտագործվում, երբ հաշվարկային խնդիրներ լուծել, բայց միայն զանգվածով: Խառնեք 500 մլ սպիրտ և 500 մլ ջուր։ Ստանում ենք 930 մլ լուծույթ։ Ալկոհոլի և ջրի մոլեկուլների միջև ջրածնային կապերն այնքան ուժեղ են, որ լուծույթի ընդհանուր ծավալը նվազում է, նրա «սեղմումը» (լատիներեն contraktio - սեղմում): Սպիրտների որոշ ներկայացուցիչներ Միաձույլ սպիրտ՝ մեթանոլ  Անգույն հեղուկ՝ 64C եռման ջերմաստիճանով, ջրից ավելի թեթև հոտով։ Այրվում է անգույն բոցով։  Օգտագործվում է որպես լուծիչ և վառելիք ներքին այրման շարժիչներում Մեթանոլը թույն է  Մեթանոլի թունավոր ազդեցությունը հիմնված է նյարդային և անոթային համակարգի վնասման վրա։ 5-10 մլ մեթանոլի ընդունումը հանգեցնում է ծանր թունավորման, իսկ 30 մլ և ավելին հանգեցնում է մահվան Միաձույլ սպիրտ՝ էթանոլ Անգույն հեղուկ՝ բնորոշ հոտով և այրվող համով, եռման ջերմաստիճանը՝ 78C։ Ջրից թեթև: Ցանկացած հարաբերություններում խառնվում է նրա հետ: Հեշտ դյուրավառ, այրվում է թույլ շողացող կապտավուն բոցով: Բարեկամություն ճանապարհային ոստիկանության հետ Ալկոհոլները ընկերակա՞ն են ճանապարհային ոստիկանության հետ: Բայց ինչպես! Ձեզ երբևէ կանգնեցե՞լ է ճանապարհային ոստիկանության տեսուչը: Դուք երբևէ շնչե՞լ եք խողովակի մեջ: Եթե ​​ձեր բախտը չի բերել, ապա տեղի է ունեցել ալկոհոլի օքսիդացման ռեակցիա, որի ժամանակ փոխվել է գույնը, և դուք պետք է տուգանք վճարեիք Հետաքրքիր հարց. Ալկոհոլը քսենոբիոտիկ է. նյութեր, որոնք չեն հայտնաբերվել մարդու մարմնում, բայց ազդում են նրա կենսական գործառույթների վրա: Ամեն ինչ կախված է դոզանից: 1. Ալկոհոլը սնուցիչ է, որն օրգանիզմին էներգիա է ապահովում։ Միջնադարում օրգանիզմն իր էներգիայի մոտ 25%-ը ստանում էր ալկոհոլի օգտագործման միջոցով; 2. Ալկոհոլը դեղամիջոց է, որն ունի ախտահանիչ և հակաբակտերիալ ազդեցություն; 3. Ալկոհոլը թույն է, որը խաթարում է բնական կենսաբանական պրոցեսները, քայքայում ներքին օրգաններն ու հոգեկանը և չափից շատ օգտագործման դեպքում հանգեցնում է մահվան Էթանոլի օգտագործումը  Էթիլային սպիրտ օգտագործվում է տարբեր ոգելից խմիչքների պատրաստման ժամանակ.  Բժշկության մեջ բուժիչ բույսերից քաղվածքների պատրաստման, ինչպես նաև ախտահանման համար;  Կոսմետիկայի և պարֆյումերիայի մեջ էթանոլը օծանելիքի և լոսյոնների լուծիչ է Էթանոլի վնասակար ազդեցությունը  Թունավորման սկզբում տուժում են ուղեղի կեղևի կառուցվածքները. ճնշվում է վարքագիծը վերահսկող ուղեղի կենտրոնների գործունեությունը. գործողությունների նկատմամբ ռացիոնալ վերահսկողությունը կորցնում է, իսկ սեփական անձի նկատմամբ քննադատական ​​վերաբերմունքը նվազում է: Պավլովը այս պայմանն անվանեց «ենթակեղևի խռովություն»  Արյան մեջ ալկոհոլի շատ բարձր պարունակությամբ արգելակվում է ուղեղի շարժիչ կենտրոնների գործունեությունը, հիմնականում ազդում է ուղեղիկի գործառույթը. անձը լիովին կորցնում է կողմնորոշումը վնասակար: էթանոլի ազդեցությունը  Երկար տարիներ ալկոհոլային թունավորման հետևանքով առաջացած ուղեղի կառուցվածքի փոփոխությունները գրեթե անշրջելի են և նույնիսկ ալկոհոլ օգտագործելուց երկարատև հրաժարվելուց հետո դրանք պահպանվում են: Եթե ​​մարդը չի կարողանում կանգ առնել, ապա ավելանում են օրգանական, հետեւաբար՝ մտավոր շեղումները նորմայից։Էթանոլի վնասակար ազդեցությունը  Ալկոհոլը չափազանց անբարենպաստ ազդեցություն է ունենում ուղեղի անոթների վրա։ Թունավորման սկզբում դրանք ընդլայնվում են, նրանցում արյան հոսքը դանդաղում է, ինչը հանգեցնում է ուղեղի գերբնակվածության։ Այնուհետև, երբ ալկոհոլից բացի, արյան մեջ սկսում են կուտակվել դրա թերի քայքայման վնասակար մթերքները, առաջանում է սուր սպազմ, առաջանում է անոթների կծկում և զարգանում վտանգավոր բարդություններ, ինչպիսիք են ուղեղային կաթվածները, որոնք հանգեցնում են ծանր հաշմանդամության և նույնիսկ մահվան: Վերանայման ՀԱՐՑԵՐ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Առանց պիտակի տարայի մեջ կա ջուր, իսկ մյուսը՝ սպիրտ: Հնարավո՞ր է ցուցիչ օգտագործել դրանք ճանաչելու համար: Ո՞ւմ է պատկանում մաքուր ալկոհոլ ստանալու պատիվը: Կարո՞ղ է ալկոհոլը պինդ լինել: Մեթանոլի մոլեկուլային զանգվածը 32 է, իսկ ածխաթթու գազը՝ 44։ Եզրակացություն արե՛ք ալկոհոլի ագրեգացման վիճակի մասին։ Խառնեք մեկ լիտր ալկոհոլը և մեկ լիտր ջուրը: Որոշեք խառնուրդի ծավալը: Ինչպե՞ս խաբել ճանապարհային ոստիկանության տեսուչին. Կարո՞ղ է անջուր բացարձակ ալկոհոլը ջուր արձակել: Ի՞նչ են քսենոբիոտիկները և ինչպե՞ս են դրանք կապված ալկոհոլի հետ: ՊԱՏԱՍԽԱՆՆԵՐ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Դա անհնար է: Ցուցանիշները չեն ազդում սպիրտների և դրանց ջրային լուծույթների վրա։ Իհարկե, ալքիմիկոսներ: Միգուցե, եթե այս ալկոհոլը պարունակում է 12 կամ ավելի ածխածնի ատոմ: Այս տվյալներից ոչ մի եզրակացություն չի կարելի անել։ Ալկոհոլի մոլեկուլների միջև ջրածնային կապերը, հաշվի առնելով այս մոլեկուլների ցածր մոլեկուլային քաշը, ալկոհոլի եռման կետը դարձնում են աննորմալ բարձր: Խառնուրդի ծավալը կլինի ոչ թե երկու լիտր, այլ շատ ավելի փոքր՝ մոտավորապես 1 լիտր՝ 860 մլ։ Մի խմեք վարելիս. Միգուցե եթե տաքացնեք և ավելացնեք կոնց. ծծմբական թթու. Մի ծուլացեք և հիշեք այն ամենը, ինչ լսել եք ալկոհոլի մասին, ինքներդ որոշեք մեկընդմիշտ, թե որն է ձեր չափաբաժինը…… իսկ դա ընդհանրապես պե՞տք է ????? Բազմաջրային սպիրտ էթիլեն գլիկոլ  Էթիլեն գլիկոլը հագեցած երկհիդրային սպիրտների՝ գլիկոլների ներկայացուցիչ է;  Գլիկոլներ անունը տրվել է շարքի շատ ներկայացուցիչների քաղցր համի շնորհիվ (հունարեն «glycos» - քաղցր);  Էթիլեն գլիկոլը օշարակային հեղուկ է՝ քաղցր համով, առանց հոտի և թունավոր: Լավ խառնվում է ջրի և ալկոհոլի հետ, հիգրոսկոպիկ Էթիլեն գլիկոլի կիրառում  Էթիլեն գլիկոլի կարևոր հատկությունը ջրի սառեցման կետն իջեցնելու ունակությունն է, ինչի պատճառով նյութը լայնորեն օգտագործվում է որպես ավտոմոբիլային հակասառիչների և հակասառեցնող հեղուկների բաղադրիչ;  Այն օգտագործվում է լավսան (արժեքավոր սինթետիկ մանրաթել) արտադրելու համար: Էթիլեն գլիկոլը թույն է. Ըստ մի շարք հեղինակների՝ մարդու համար մահացու չափաբաժինը 50-150 մլ է։ Էթիլեն գլիկոլի պատճառով մահացության մակարդակը շատ բարձր է և կազմում է թունավորման բոլոր դեպքերի ավելի քան 60% -ը.  Էթիլեն գլիկոլի թունավոր ազդեցության մեխանիզմը մինչ օրս բավականաչափ ուսումնասիրված չէ։ Էթիլեն գլիկոլը արագ ներծծվում է (այդ թվում՝ մաշկի ծակոտիներով) և մի քանի ժամ շարունակ շրջանառվում է արյան մեջ անփոփոխ՝ հասնելով առավելագույն կոնցենտրացիայի 2-5 ժամ հետո։ Այնուհետև արյան մեջ նրա պարունակությունը աստիճանաբար նվազում է, և այն ամրագրվում է հյուսվածքներում։Պոլիհիդրիկ սպիրտ գլիցերին  Գլիցերինը եռահիդրիկ հագեցած սպիրտ է։ Անգույն, մածուցիկ, հիգրոսկոպիկ, քաղցր համով հեղուկ։ Ջրի հետ խառնվում է ցանկացած հարաբերակցությամբ, լավ լուծիչ է։ Արձագանքում է ազոտաթթվի հետ՝ առաջացնելով նիտրոգլիցերին: Կարբոքսիլաթթուներով այն ձևավորում է ճարպեր և յուղեր. Կաշի մշակելիս; Որպես որոշ սոսինձների բաղադրիչ; Պլաստմասսաների արտադրության մեջ գլիցերինն օգտագործվում է որպես պլաստիկացնող; Հրուշակեղենի և խմիչքների արտադրության մեջ (որպես սննդային հավելում E422) Որակական ռեակցիա պոլիհիդրային սպիրտներին Որակական ռեակցիա պոլիհիդրային սպիրտներին  Բազմաջրային սպիրտների ռեակցիան նրանց փոխազդեցությունն է պղնձի (II) հիդրօքսիդի թարմ ստացված նստվածքի հետ, որը լուծվում է և ձևավորում է վառ կապույտ-մանուշակագույն լուծում Առաջադրանքներ Լրացրեք դասի աշխատանքային քարտը;  Պատասխանել թեստի հարցերին;  Լուծե՛ք խաչբառը  «Ալկոհոլներ» դասի աշխատաթերթ  Սպիրտների ընդհանուր բանաձևը Անվանե՛ք նյութերը՝  CH3OH  CH3-CH2-CH2-CH2-OH  CH2(OH)-CH2(OH)  Write բանաձեւը. պրոպանոլ-2-ի  Ո՞րն է ալկոհոլի ատոմականության սահմանումը:  Թվարկե՛ք էթանոլի կիրառությունները  Ի՞նչ սպիրտներ են օգտագործվում սննդի արդյունաբերության մեջ:  Ո՞ր ալկոհոլն է առաջացնում մահացու թունավորումներ, երբ 30 մլ-ն օրգանիզմ է մտնում:  Ի՞նչ նյութ է օգտագործվում որպես հակասառեցնող հեղուկ։  Ինչպե՞ս տարբերել բազմահիդրիկ սպիրտը միահիդրիկ սպիրտից: Պատրաստման մեթոդներ Լաբորատոր  Հալոալկանների հիդրոլիզ՝ R-CL+NaOH R-OH+NaCL  Ալկենների հիդրացում՝ CH2=CH2+H2O C2H5OH  Կարբոնիլ միացությունների հիդրոգենացում Արդյունաբերական  Մեթանոլի սինթեզ (Գազի CCH3-2H2 սինթեզից. բարձր ճնշում, բարձր ջերմաստիճան և ցինկի օքսիդի կատալիզատոր)  Ալկենների խոնավացում  Գլյուկոզայի խմորում. C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 Քիմիական հատկություններ I. RO-H կապի խզման հետ կապված ռեակցիաներ.  Ալկոհոլները փոխազդում են աղակալած մետաղների և ալկալիների ձևավորման հետ միացություններ - սպիրտներ 2СH CH CH OH + 2Na  2CH CH CH ONa + H  2CH CH OH + Ca  (CH CH O) Ca + H  3 2 3 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2 2  փոխազդեցություն օրգանական թթուների հետ. (էսթերիֆիկացման ռեակցիա) հանգեցնում է էսթերների առաջացմանը։ CH COOH + HOC H  CH COОC H (էթիլացետատ (էթիլացետատ)) + H O 3 2 5 3 2 5 2 II. R–OH կապի խզման հետ կապված ռեակցիաներ ջրածնի հալոգենիդներով՝ R–OH + HBr  R–Br + H2O III. Օքսիդացման ռեակցիաներ Սպիրտները այրվում են՝ 2С3H7ОH + 9O2  6СO2 + 8H2O Օքսիդացնող նյութերի ազդեցությամբ՝  առաջնային սպիրտները վերածվում են ալդեհիդների, երկրորդային սպիրտները՝ կետոնների IV։ Ջրազրկումը տեղի է ունենում ջրահեռացնող ռեագենտներով (խտ. H2SO4) տաքացնելիս։ 1. Ներմոլեկուլային ջրազրկումը հանգեցնում է CH3–CH2–OH ալկենների առաջացմանը  CH2=CH2 + H2O 2. Միջմոլեկուլային ջրազրկումից առաջանում են եթերներ R-OH + H-O–R  R–O–R(եթեր) + H2O։