Tüm maddeler farklı toplanma durumlarında olabilir - katı, sıvı, gaz ve plazma. Eski zamanlarda dünyanın toprak, su, hava ve ateşten oluştuğuna inanılıyordu. Maddelerin toplu halleri bu görsel bölünmeye karşılık gelir. Deneyimler, toplanma durumları arasındaki sınırların çok keyfi olduğunu göstermektedir. Düşük basınç ve düşük sıcaklıklardaki gazlar ideal kabul edilir; içlerindeki moleküller, yalnızca elastik etki yasalarına göre çarpışabilecek maddi noktalara karşılık gelir. Çarpma anında moleküller arasındaki etkileşim kuvvetleri ihmal edilebilir düzeydedir ve çarpışmalar mekanik enerji kaybı olmadan meydana gelir. Ancak moleküller arasındaki mesafe arttıkça moleküllerin etkileşiminin de dikkate alınması gerekir. Bu etkileşimler gaz halinden sıvı veya katı duruma geçişi etkilemeye başlar. Moleküller arasında çeşitli türde etkileşimler meydana gelebilir.

Moleküller arası etkileşimin kuvvetleri doyurulamaz, atomların kimyasal etkileşiminin kuvvetlerinden farklı olarak molekül oluşumuna yol açar. Yüklü parçacıklar arasındaki etkileşimler nedeniyle elektrostatik olabilirler. Deneyimler, moleküllerin mesafesine ve karşılıklı yönelimine bağlı olan kuantum mekaniksel etkileşimin, moleküller arasındaki 10-9 m'den fazla mesafelerde ihmal edilebilir olduğunu göstermiştir.Nadirleştirilmiş gazlarda ihmal edilebilir veya potansiyel etkileşim enerjisinin olduğu varsayılabilir. pratik olarak sıfıra eşittir. Kısa mesafelerde bu enerji küçüktür ve karşılıklı çekici kuvvetler etki eder.

at - karşılıklı itme ve kuvvet

Moleküllerin çekim ve itme kuvvetleri dengelidir ve f= 0. Burada kuvvetler potansiyel enerjiyle olan bağlantıları ile belirlenir, ancak parçacıklar belirli bir kinetik enerji rezervine sahip olarak hareket eder.

gii. Böyle bir enerji kaynağına sahip bir molekülün hareketsiz kalmasına ve bir başkasının onunla çarpışmasına izin verin. Moleküller birbirine yaklaştıkça çekici kuvvetler pozitif iş yapar ve etkileşimlerinin potansiyel enerjisi mesafeye doğru azalır, aynı zamanda kinetik enerji (ve hız) artar. Mesafe azaldıkça çekici kuvvetlerin yerini itici kuvvetler alacaktır. Molekülün bu kuvvetlere karşı yaptığı iş negatiftir.

Molekül, kinetik enerjisi tamamen potansiyele dönüşene kadar sabit bir moleküle yaklaşacaktır. Minimum mesafe D, Moleküllerin yaklaşabileceği mesafeye denir molekülün etkin çapı. Molekül durduktan sonra itici kuvvetlerin etkisi altında artan hızla uzaklaşmaya başlayacaktır. Mesafeyi tekrar geçtikten sonra molekül, çekici kuvvetler bölgesine düşecek ve bu da uzaklaştırılmasını yavaşlatacaktır. Etkin çap, başlangıçtaki kinetik enerji rezervine bağlıdır; bu değer sabit değildir. Eşit mesafelerde, etkileşimin potansiyel enerjisi sonsuz büyük bir değere veya molekül merkezlerinin daha küçük bir mesafeye yaklaşmasını önleyen bir "bariye" sahiptir. Ortalama potansiyel etkileşim enerjisinin ortalama kinetik enerjiye oranı, bir maddenin toplanma durumunu belirler: gazlar için, sıvılar için, katılar için

Yoğunlaştırılmış madde sıvıları ve katıları içerir. İçlerinde atomlar ve moleküller birbirine yakın, neredeyse birbirine değecek şekilde yerleştirilmiştir. Sıvı ve katılardaki moleküllerin merkezleri arasındaki ortalama mesafe (2 -5) 10 -10 m arasındadır, yoğunlukları da yaklaşık olarak aynıdır. Atomlararası mesafeler, elektron bulutlarının birbirine nüfuz ettiği mesafeleri o kadar aşar ki, itici kuvvetler ortaya çıkar. Karşılaştırma için, normal koşullar altındaki gazlarda moleküller arasındaki ortalama mesafe yaklaşık 33 × 10 -10 m'dir.

İÇİNDE sıvılar Moleküller arası etkileşim daha güçlü bir etkiye sahiptir, moleküllerin termal hareketi denge konumu etrafındaki zayıf titreşimlerle kendini gösterir ve hatta bir konumdan diğerine atlar. Bu nedenle, parçacıkların dizilişinde yalnızca kısa menzilli bir düzen, yani yalnızca en yakın parçacıkların dizilişinde tutarlılık ve karakteristik akışkanlık vardır.

Katılar Yapısal sertlik ile karakterize edilirler, sıcaklık ve basıncın etkisi altında çok daha az değişen, kesin olarak tanımlanmış bir hacme ve şekle sahiptirler. Katılarda amorf ve kristal haller mümkündür. Ayrıca ara maddeler de vardır - sıvı kristaller. Ancak katılardaki atomlar sanıldığı gibi hiç de durağan değildir. Her biri, komşuları arasında ortaya çıkan elastik kuvvetlerin etkisi altında her zaman dalgalanır. Çoğu element ve bileşik, mikroskop altında kristal bir yapıya sahiptir.

Böylece sofra tuzu taneleri mükemmel küpler gibi görünür. Kristallerde atomlar kristal kafesin bölgelerine sabitlenmiştir ve yalnızca kafes bölgelerinin yakınında titreşebilirler. Kristaller gerçek katıları oluşturur ve plastik veya asfalt gibi katılar, katılar ve sıvılar arasında bir ara pozisyonda bulunur. Amorf bir cisim, sıvı gibi kısa menzilli bir düzene sahiptir, ancak sıçrama olasılığı düşüktür. Bu nedenle cam, artan viskoziteye sahip, aşırı soğutulmuş bir sıvı olarak düşünülebilir. Sıvı kristaller, sıvıların akışkanlığına sahiptir, ancak atomların düzenli düzenini korurlar ve anizotropi özelliklerine sahiptirler.

Kristallerdeki atomların (ve yaklaşık olarak) kimyasal bağları moleküllerdekiyle aynıdır. Katıların yapısı ve sertliği, cismi oluşturan atomları birbirine bağlayan elektrostatik kuvvetlerdeki farklılıklar tarafından belirlenir. Atomları moleküllere bağlayan mekanizma, makromolekül sayılabilecek katı periyodik yapıların oluşmasına yol açabilir. İyonik ve kovalent moleküller gibi iyonik ve kovalent kristaller de vardır. Kristallerdeki iyonik kafesler iyonik bağlarla bir arada tutulur (bkz. Şekil 7.1). Sofra tuzunun yapısı, her sodyum iyonunun altı komşusu - klor iyonları olacak şekildedir. Bu dağılım minimum enerjiye karşılık gelir, yani böyle bir konfigürasyon oluştuğunda maksimum enerji açığa çıkar. Bu nedenle sıcaklık erime noktasının altına düştükçe saf kristallerin oluşma eğilimi vardır. Sıcaklık arttıkça termal kinetik enerji bağı kırmaya yeterli olur, kristal erimeye başlar ve yapı çökmeye başlar. Kristal polimorfizmi, farklı kristal yapılara sahip durumlar oluşturma yeteneğidir.

Nötr atomlardaki elektrik yükünün dağılımı değiştiğinde komşular arasında zayıf etkileşimler meydana gelebilir. Bu bağa moleküler veya van der Waals adı verilir (hidrojen molekülünde olduğu gibi). Ancak nötr atomlar arasında da elektrostatik çekim kuvvetleri ortaya çıkabilir, bu durumda atomların elektronik kabuklarında hiçbir yeniden düzenleme meydana gelmez. Elektron kabukları birbirine yaklaşırken karşılıklı itme, negatif yüklerin ağırlık merkezini pozitif yüklere göre kaydırır. Atomların her biri diğerinde bir elektrik dipolü indükler ve bu onların çekimine yol açar. Bu, geniş bir etki yarıçapına sahip olan moleküller arası kuvvetlerin veya van der Waals kuvvetlerinin eylemidir.

Hidrojen atomu çok küçük olduğundan ve elektronu kolayca yerinden çıkabildiğinden, genellikle aynı anda iki atom tarafından çekilerek bir hidrojen bağı oluşur. Hidrojen bağı aynı zamanda su moleküllerinin birbirleriyle etkileşiminden de sorumludur. Suyun ve buzun birçok benzersiz özelliğini açıklar (Şekil 7.4).

Kovalent bağ(veya atomik), nötr atomların iç etkileşimi nedeniyle elde edilir. Böyle bir bağın örneği metan molekülündeki bağdır. Yüksek oranda bağlı karbon çeşidi elmastır (dört hidrojen atomunun yerini dört karbon atomu alır).

Böylece kovalent bağ üzerine kurulu karbon, elmas şeklinde bir kristal oluşturur. Her atom, düzenli bir tetrahedron oluşturan dört atomla çevrilidir. Ancak bunların her biri aynı zamanda komşu tetrahedronun da tepe noktasıdır. Diğer koşullar altında aynı karbon atomları kristalleşerek grafit. Grafitte de atomik bağlarla bağlanırlar, ancak kayma yeteneğine sahip altıgen petek hücrelerinin düzlemlerini oluştururlar. Altı yüzlülerin köşelerinde bulunan atomlar arasındaki mesafe 0,142 nm'dir. Katmanlar 0,335 nm'lik bir mesafede bulunur; zayıf bir şekilde bağlanmıştır, dolayısıyla grafit plastik ve yumuşaktır (Şekil 7.5). 1990 yılında yeni bir maddenin keşfedildiğinin duyurulması nedeniyle araştırmalarda bir patlama yaşandı. fullerit, karbon moleküllerinden oluşur - fullerenler. Karbonun bu formu molekülerdir, yani. Minimum element atom değil moleküldür. Adını, 1954 yılında yarım küreyi oluşturan altıgen ve beşgenlerden oluşan yapılar inşa etmek için patent alan mimar R. Fuller'den almıştır. Molekül 60 1985'te 0,71 nm çapında karbon atomları keşfedildi, ardından moleküller keşfedildi vb. Hepsinin sabit yüzeyleri vardı,

ancak en kararlı moleküller C 60 ve İLE 70 . Grafitin fullerenlerin sentezi için başlangıç ​​malzemesi olarak kullanıldığını varsaymak mantıklıdır. Eğer öyleyse, altıgen parçanın yarıçapı 0,37 nm olmalıdır. Ancak 0,357 nm'ye eşit olduğu ortaya çıktı. Bu %2'lik fark, karbon atomlarının küresel bir yüzey üzerinde grafitten miras alınan 20 düzenli altı yüzlü ve 12 düzenli pentahedronun köşelerinde yer almasından kaynaklanmaktadır; Tasarım bir futbol topunu andırıyor. Kapalı bir küreye "dikildiğinde" bazı düz altı yüzlülerin beş yüzlülere dönüştüğü ortaya çıktı. Oda sıcaklığında, C60 molekülleri, her molekülün 0,3 nm aralıklı 12 komşuya sahip olduğu bir yapı halinde yoğunlaşır. Şu tarihte: T= 349 K, birinci dereceden bir faz geçişi meydana gelir - kafes kübik olarak yeniden düzenlenir. Kristalin kendisi bir yarı iletkendir, ancak C 60 kristal filmine bir alkali metal eklendiğinde, 19 K sıcaklıkta süper iletkenlik meydana gelir. Bu içi boş moleküle bir veya başka bir atom eklenirse, bu, temel olarak kullanılabilir. ultra yüksek bilgi yoğunluğuna sahip bir depolama ortamı oluşturmak: kayıt yoğunluğu 4-10 12 bit/cm2'ye ulaşacaktır. Karşılaştırma için, ferromanyetik malzemeden yapılmış bir film, 107 bit/cm2 düzeyinde bir kayıt yoğunluğu ve optik diskler, yani. lazer teknolojisi, - 108 bit/cm2. Bu karbonun ayrıca tıp ve farmakolojide özellikle önemli olan başka benzersiz özellikleri de vardır.

Kendini metal kristallerinde gösterir metal bağlantı, Bir metaldeki tüm atomlar değerlik elektronlarını “toplu kullanım için” bıraktığında. Atomik iskeletlere zayıf bir şekilde bağlanırlar ve kristal kafes boyunca serbestçe hareket edebilirler. Kimyasal elementlerin yaklaşık 2/5'i metaldir. Metallerde (cıva hariç), metal atomlarının boş yörüngeleri üst üste bindiğinde ve bir kristal kafes oluşumu nedeniyle elektronlar çıkarıldığında bir bağ oluşur. Kafes katyonlarının elektron gazıyla sarıldığı ortaya çıktı. Atomlar dış elektron bulutunun boyutundan daha küçük bir mesafede bir araya geldiğinde metalik bir bağ oluşur. Bu konfigürasyonla (Pauli ilkesi) dış elektronların enerjisi artar ve komşu çekirdekler bu dış elektronları çekmeye başlar, elektron bulutlarını bulanıklaştırır, metal boyunca eşit şekilde dağıtır ve onları bir elektron gazına dönüştürür. Metallerin yüksek elektrik iletkenliğini açıklayan iletken elektronlar bu şekilde ortaya çıkar. İyonik ve kovalent kristallerde dış elektronlar pratik olarak bağlıdır ve bu katıların iletkenliği çok küçüktür. izolatörler.

Sıvıların iç enerjisi, zihinsel olarak bölünebildiği makroskobik alt sistemlerin iç enerjilerinin ve bu alt sistemlerin etkileşim enerjilerinin toplamı ile belirlenir. Etkileşim, 10 -9 m'lik bir etki yarıçapına sahip moleküler kuvvetler aracılığıyla gerçekleştirilir.Makro sistemler için, etkileşim enerjisi temas alanıyla orantılıdır, bu nedenle yüzey katmanının fraksiyonu gibi küçüktür, ancak bu gerekli değil. Buna yüzey enerjisi denir ve yüzey gerilimi içeren problemlerde dikkate alınmalıdır. Tipik olarak sıvılar eşit ağırlıkta daha büyük bir hacim kaplarlar, yani yoğunlukları daha düşüktür. Peki neden buz ve bizmutun hacimleri erime sırasında azalıyor ve hatta erime noktasından sonra bile bu eğilimi bir süre koruyor? Sıvı haldeki bu maddelerin daha yoğun olduğu ortaya çıktı.

Bir sıvıda, her atom komşuları tarafından etkilenir ve onların yarattığı anizotropik potansiyel kuyusunun içinde salınır. Katı bir gövdeden farklı olarak bu delik sığdır çünkü uzak komşuların neredeyse hiçbir etkisi yoktur. Bir sıvıdaki parçacıkların yakın çevresi değişir, yani sıvı akar. Belirli bir sıcaklığa ulaşıldığında sıvı kaynar, kaynama sırasında sıcaklık sabit kalır. Gelen enerji bağların kırılması için harcanır ve sıvı tamamen kırıldığında gaza dönüşür.

Aynı basınç ve sıcaklıkta sıvıların yoğunlukları gazların yoğunluklarından çok daha fazladır. Dolayısıyla kaynama anında suyun hacmi, aynı kütledeki su buharının hacminin yalnızca 1/1600'ü kadardır. Sıvının hacmi basınca ve sıcaklığa çok az bağlıdır. Normal koşullar altında (20 °C ve basınç 1,013 10 5 Pa), su 1 litre hacim kaplar. Sıcaklık 10 °C'ye düştüğünde hacim yalnızca 0,0021 oranında azalır, basınç arttığında ise yarı yarıya azalır.

Henüz bir sıvının basit ideal bir modeli olmamasına rağmen, mikro yapısı yeterince incelenmiştir ve makroskobik özelliklerinin çoğunun niteliksel olarak açıklanmasını mümkün kılmaktadır. Sıvılarda moleküllerin yapışmasının katı cisimlere göre daha zayıf olduğu gerçeği Galileo tarafından not edildi; Lahana yapraklarının üzerinde büyük su damlacıklarının biriktiğini ve yaprağa yayılmadığını görünce şaşırdı. Yağlı bir yüzeye dökülen cıva veya su damlaları yapışma nedeniyle küçük toplar şeklini alır. Bir maddenin molekülleri başka bir maddenin molekülleri tarafından çekiliyorsa, ıslatma,örneğin tutkal ve ahşap, yağ ve metal (muazzam basınca rağmen yağ yataklarda kalır). Ancak su kılcal damar adı verilen ince tüplerde yükselir ve tüp ne kadar ince olursa o kadar yükseğe çıkar. Suyun ve camın ıslatılmasının etkisinden başka bir açıklama olamaz. Cam ve su arasındaki ıslatma kuvvetleri, su molekülleri arasındakinden daha fazladır. Cıvada ise etki tam tersidir: Cıva ve camın ıslanması, cıva atomları arasındaki yapışma kuvvetlerinden daha zayıftır. Galileo, yağla yağlanan bir iğnenin su üzerinde yüzebildiğini fark etti, ancak bu Arşimet yasasına aykırıydı. İğne yüzdüğünde şunları yapabilirsiniz:

ancak su yüzeyinde hafif bir sapma olduğunu fark edin, sanki düzeltmeye çalışın. Su molekülleri arasındaki yapışma kuvvetleri iğnenin suya düşmesini engellemeye yeterlidir. Yüzey tabakası suyu bir film gibi korur, bu yüzey gerilimi, suyun şeklini en küçük yüzey olan küresel olarak verme eğilimindedir. Ancak iğne artık alkolün yüzeyinde yüzmeyecektir çünkü suya alkol eklendiğinde yüzey gerilimi azalır ve iğne batar. Sabun aynı zamanda yüzey gerilimini de azaltır, bu nedenle çatlaklara ve yarıklara nüfuz eden sıcak sabunlu köpük, kiri, özellikle de yağ içerenleri daha iyi yıkar, oysa temiz su damlacıklar halinde kıvrılır.

Plazma, uzun mesafelerde etkileşime giren yüklü parçacıkların bir araya gelmesinden oluşan bir gaz olan maddenin dördüncü halidir. Bu durumda pozitif ve negatif yüklerin sayısı yaklaşık olarak eşittir, dolayısıyla plazma elektriksel olarak nötrdür. Dört elementten plazma ateşe karşılık gelir. Bir gazı plazma durumuna dönüştürmek için, olması gerekir iyonize, elektronları atomlardan uzaklaştırır. İyonizasyon ısıtma, elektrik deşarjı veya sert radyasyon yoluyla gerçekleştirilebilir. Evrendeki madde esas olarak iyonize haldedir. Yıldızlarda iyonizasyon termal olarak, seyrekleştirilmiş bulutsularda ve yıldızlararası gazda yıldızlardan gelen ultraviyole radyasyonla meydana gelir. Güneşimiz de plazmadan oluşur; radyasyonu, dünya atmosferinin üst katmanlarını iyonize eder. iyonosfer, uzun mesafeli radyo iletişiminin olasılığı durumuna bağlıdır. Karasal koşullarda, floresan lambalarda veya elektrikli kaynak arkında plazma nadiren bulunur. Laboratuvarlarda ve teknolojide plazma çoğunlukla elektrik deşarjı ile elde edilir. Doğada bunu yıldırım yapar. Bir deşarj yoluyla iyonizasyon sırasında, zincirleme reaksiyon prosesine benzer şekilde elektron çığları meydana gelir. Termonükleer enerji elde etmek için enjeksiyon yöntemi kullanılır: Çok yüksek hızlara hızlandırılan gaz iyonları manyetik tuzaklara enjekte edilir, çevreden elektronlar çekilir ve plazma oluşturulur. Basınç iyonizasyonu - şok dalgaları - da kullanılır. Bu iyonizasyon yöntemi süper yoğun yıldızlarda ve muhtemelen Dünya'nın çekirdeğinde meydana gelir.

İyonlara ve elektronlara etki eden herhangi bir kuvvet elektrik akımına neden olur. Dış alanlarla bağlanmaz ve plazmanın içinde kapatılmazsa polarize olur. Plazma gaz yasalarına uyar, ancak yüklü parçacıkların hareketini düzenleyen bir manyetik alan uygulandığında, bir gaz için tamamen alışılmadık özellikler sergiler. Güçlü bir manyetik alanda parçacıklar alan çizgileri etrafında dönmeye başlar ve manyetik alan boyunca serbestçe hareket ederler. Bu sarmal hareketin alan çizgilerinin yapısını değiştirdiğini ve alanın plazmada "dondurulduğunu" söylüyorlar. Seyreltilmiş plazma bir parçacık sistemiyle tanımlanırken, daha yoğun plazma bir sıvı modeliyle tanımlanır.

Plazmanın yüksek elektriksel iletkenliği gazdan temel farkıdır. Güneş yüzeyinin soğuk plazmasının iletkenliği (0,8 10 -19 J) metallerin iletkenliğine ulaşır ve termonükleer sıcaklıkta (1,6 10 -15 J) hidrojen plazması, normal koşullar altında akımı bakırdan 20 kat daha iyi iletir. Plazma akımı iletme yeteneğine sahip olduğundan, ona genellikle iletken bir sıvı modeli uygulanır. Sıkıştırılabilirliği onu sıradan sıvıdan ayırsa da, sürekli bir ortam olarak kabul edilir, ancak bu fark yalnızca hızı ses hızından daha büyük olan akışlarda ortaya çıkar. İletken bir sıvının davranışı, adı verilen bir bilimde incelenir. manyetik hidrodinamik. Uzayda herhangi bir plazma ideal bir iletkendir ve donmuş alan yasalarının geniş bir uygulaması vardır. İletken sıvı modeli, plazmanın manyetik alan tarafından hapsedilme mekanizmasını anlamamızı sağlar. Böylece Güneş'ten yayılan plazma akımları Dünya'nın atmosferini etkiliyor. Akışın kendisi manyetik bir alana sahip değildir, ancak donma yasasına göre yabancı bir alan ona nüfuz edemez. Plazma güneş akımları, gezegenlerarası manyetik alanları Güneş'in çevresinden dışarı iter. Alanın daha zayıf olduğu yerde manyetik bir boşluk ortaya çıkar. Bu parçacık plazma akışları Dünya'ya yaklaştığında, Dünya'nın manyetik alanıyla çarpışır ve aynı yasaya göre onun etrafında akmaya zorlanırlar. Manyetik alanın toplandığı ve plazma akışlarının nüfuz etmediği bir tür boşluk olduğu ortaya çıkıyor. Roketler ve uydular tarafından tespit edilen yüklü parçacıklar yüzeyinde birikir - bu, Dünya'nın dış radyasyon kuşağıdır. Bu fikirler aynı zamanda özel cihazlarda - tokamaks (kelimelerin kısaltmasından: toroidal oda, mıknatıs) manyetik alan tarafından plazmanın hapsedilmesi problemlerinin çözümünde de kullanıldı. Bu ve diğer sistemlerde bulunan tamamen iyonize plazmayla, Dünya üzerinde kontrollü bir termonükleer reaksiyon elde edilmesi umudunu taşıyor. Bu, temiz ve ucuz bir enerji kaynağı (deniz suyu) sağlayacaktır. Odaklanmış lazer radyasyonu kullanarak plazma üretmek ve muhafaza etmek için de çalışmalar devam etmektedir.

Ders 4. Maddenin toplu halleri

1. Maddenin katı hali.

2. Maddenin sıvı hali.

3. Maddenin gaz halindeki hali.

Maddeler üç toplanma durumunda olabilir: katı, sıvı ve gaz. Çok yüksek sıcaklıklarda, bir tür gaz halindeki durum ortaya çıkar - plazma (plazma durumu).

1. Maddenin katı hali, parçacıklar arasındaki etkileşimin enerjisinin, hareketlerinin kinetik enerjisinden daha yüksek olmasıyla karakterize edilir. Katı haldeki çoğu madde kristal yapıya sahiptir. Her madde belirli bir şekle sahip kristaller oluşturur. Örneğin, sodyum klorürün küp şeklinde kristalleri, oktahedron formunda şap ve prizma formunda sodyum nitrat vardır.

Maddenin kristal formu en kararlı olanıdır. Bir katı içindeki parçacıkların düzeni, düğümlerinde hayali çizgilerle bağlanan belirli parçacıkların bulunduğu bir kafes şeklinde gösterilmektedir. Dört ana kristal kafes türü vardır: atomik, moleküler, iyonik ve metalik.

Atomik kristal kafes kovalent bağlarla (elmas, grafit, silikon) bağlanan nötr atomlardan oluşur. Moleküler kristal kafes naftalin, sükroz ve glikoz var. Bu kafesin yapısal elemanları polar ve polar olmayan moleküllerdir. İyonik kristal kafes pozitif ve negatif yüklü iyonların (sodyum klorür, potasyum klorür) uzayda düzenli olarak değişmesiyle oluşur. Tüm metallerin metal kristal kafesi vardır. Düğümleri, aralarında serbest durumda elektronların bulunduğu pozitif yüklü iyonlar içerir.

Kristal maddelerin bir takım özellikleri vardır. Bunlardan biri anizotropidir - bir kristalin fiziksel özelliklerinin kristalin içinde farklı yönlerde farklı olması.

2. Maddenin sıvı halinde, parçacıkların moleküller arası etkileşiminin enerjisi, hareketlerinin kinetik enerjisi ile orantılıdır. Bu durum gaz ve kristalin arasında bir ara durumdur. Gazların aksine, sıvı moleküller arasında büyük karşılıklı çekim kuvvetleri etki eder ve bu da moleküler hareketin doğasını belirler. Sıvı bir molekülün termal hareketi titreşim ve ötelemeyi içerir. Her molekül bir süre belirli bir denge noktası etrafında salınır, sonra hareket eder ve tekrar denge konumuna gelir. Bu onun akışkanlığını belirler. Moleküller arası çekim kuvvetleri, moleküllerin hareket ederken birbirlerinden uzaklaşmasını engeller.

Sıvıların özellikleri aynı zamanda moleküllerin hacmine ve yüzeylerinin şekline de bağlıdır. Sıvının molekülleri polar ise, karmaşık bir kompleks halinde birleşirler (birleşirler). Bu tür sıvılara ilişkili (su, aseton, alkol) denir. Οʜᴎ daha yüksek t kip'e, daha düşük uçuculuğa ve daha yüksek dielektrik sabitine sahiptir.

Bildiğiniz gibi sıvıların yüzey gerilimi vardır. Yüzey gerilimi- ϶ᴛᴏ birim yüzey başına yüzey enerjisi: ϭ = E/S, burada ϭ yüzey gerilimidir; E – yüzey enerjisi; S – yüzey alanı. Bir sıvıdaki moleküller arası bağlar ne kadar güçlüyse yüzey gerilimi de o kadar büyük olur. Yüzey gerilimini azaltan maddelere yüzey aktif maddeler denir.

Sıvıların bir diğer özelliği ise viskozitedir. Viskozite, bir sıvının bazı katmanlarının hareket ederken diğerlerine göre hareket etmesi durumunda ortaya çıkan dirençtir. Bazı sıvıların viskozitesi yüksek (bal, mala), bazıları ise düşük viskoziteye sahiptir (su, etil alkol).

3. Bir maddenin gaz halinde, parçacıkların moleküller arası etkileşiminin enerjisi kinetik enerjisinden daha azdır. Bu nedenle gaz molekülleri bir arada tutulmaz, hacim içinde serbestçe hareket eder. Gazlar aşağıdaki özelliklerle karakterize edilir: 1) bulundukları kabın tüm hacmi boyunca eşit dağılım; 2) sıvılara ve katılara kıyasla düşük yoğunluk; 3) kolay sıkıştırılabilirlik.

Bir gazda moleküller birbirlerinden çok uzak mesafelerde bulunurlar, aralarındaki çekim kuvvetleri küçüktür. Moleküller arasındaki büyük mesafelerde bu kuvvetler pratikte yoktur. Bu durumdaki bir gaza genellikle ideal denir. Yüksek basınç ve düşük sıcaklıklardaki gerçek gazlar, ideal gazın durum denklemine (Mendeleev-Clapeyron denklemi) uymaz, çünkü bu koşullar altında moleküller arasındaki etkileşim kuvvetleri ortaya çıkmaya başlar.

En yaygın bilgi, toplanmanın üç durumu hakkındadır: sıvı, katı, gaz; bazen plazmayı, daha az sıklıkla ise sıvı kristali hatırlarlar. Son zamanlarda, ünlü () Stephen Fry'dan alınan maddenin 17 evresinden oluşan bir liste internette yayıldı. Bu nedenle size bunları daha detaylı anlatacağız çünkü... Evrende meydana gelen süreçleri daha iyi anlamak için de olsa, madde hakkında biraz daha bilgi sahibi olmalısınız.

Aşağıda verilen maddenin toplam hallerinin listesi, en soğuk hallerden en sıcak hallere vb. doğru artar. devam edilebilir. Aynı zamanda, listenin her iki tarafında da en “sıkıştırılmamış” olan gaz halindeki durumdan (No. 11), maddenin sıkıştırılma derecesi ve basıncının (bu tür incelenmemiş olanlar için bazı çekincelerle birlikte) anlaşılmalıdır. kuantum, ışın veya zayıf simetrik gibi varsayımsal durumlar artar.Metinden sonra maddenin faz geçişlerinin görsel bir grafiği gösterilir.

1. Kuantum- sıcaklık mutlak sıfıra düştüğünde elde edilen, iç bağların ortadan kalktığı ve maddenin serbest kuarklara parçalandığı bir madde toplanma durumu.

2. Bose-Einstein yoğunlaşması- Mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara (mutlak sıfırın üzerinde bir derecenin milyonda birinden daha az) soğutulmuş, temeli bozon olan maddenin bir toplanma durumu. Böylesine güçlü bir şekilde soğutulmuş durumda, yeterince fazla sayıda atom kendilerini mümkün olan minimum kuantum durumlarında bulur ve kuantum etkileri makroskobik düzeyde kendini göstermeye başlar. Bose-Einstein yoğuşması (genellikle Bose yoğuşması veya basitçe "beck" olarak adlandırılır), bir kimyasal elementi son derece düşük sıcaklıklara (genellikle mutlak sıfırın hemen üstüne, eksi 273 santigrat derece) soğutduğunuzda meydana gelir. hareket etmeyi durdurur).
Maddenin başına tamamen tuhaf şeyler gelmeye başladığı yer burasıdır. Genellikle yalnızca atomik düzeyde gözlemlenen süreçler artık çıplak gözle gözlemlenebilecek kadar büyük ölçeklerde gerçekleşmektedir. Örneğin, laboratuvar kabına "geri" yerleştirirseniz ve istenen sıcaklığı sağlarsanız, madde duvardan yukarı doğru çıkmaya başlayacak ve sonunda kendi kendine dışarı çıkacaktır.
Görünüşe göre, burada bir maddenin kendi enerjisini (zaten mümkün olan tüm seviyelerin en düşük seviyesinde olan) düşürmeye yönelik nafile bir girişimiyle karşı karşıyayız.
Soğutma ekipmanı kullanılarak atomların yavaşlatılması, Bose veya Bose-Einstein yoğunlaşması olarak bilinen tekil bir kuantum durumu üretir. Bu fenomen, 1925 yılında A. Einstein tarafından, istatistiksel mekaniğin kütlesiz fotonlardan kütle taşıyan atomlara kadar değişen parçacıklar için oluşturulduğu S. Bose'un çalışmasının genelleştirilmesinin bir sonucu olarak tahmin edildi (Einstein'ın kayıp olduğu düşünülen el yazması keşfedildi). 2005 yılında Leiden Üniversitesi kütüphanesinde). Bose ve Einstein'ın çabalarının sonucu, bozon adı verilen tamsayı spinli özdeş parçacıkların istatistiksel dağılımını tanımlayan, Bose-Einstein istatistiklerine tabi bir gaza ilişkin Bose kavramı oldu. Örneğin bireysel temel parçacıklar (fotonlar ve tüm atomlar) olan bozonlar birbirleriyle aynı kuantum durumlarında olabilir. Einstein, bozon atomlarını çok düşük sıcaklıklara soğutmanın onların mümkün olan en düşük kuantum durumuna dönüşmesine (veya başka bir deyişle yoğunlaşmasına) neden olacağını öne sürdü. Böyle bir yoğunlaşmanın sonucu, maddenin yeni bir formunun ortaya çıkması olacaktır.
Bu geçiş, herhangi bir iç serbestlik derecesi olmayan, etkileşime girmeyen parçacıklardan oluşan homojen üç boyutlu bir gaz için kritik sıcaklığın altında meydana gelir.

3. Fermiyon yoğunlaşması- Bir maddenin mesnede benzer fakat yapı olarak farklı bir şekilde toplanma durumu. Mutlak sıfıra yaklaştıkça atomlar kendi açısal momentumlarının (spin) büyüklüğüne bağlı olarak farklı davranırlar. Bozonların tam sayı dönüşleri varken, fermiyonların dönüşleri 1/2'nin (1/2, 3/2, 5/2) katlarıdır. Fermiyonlar, iki fermiyonun aynı kuantum durumuna sahip olamayacağını belirten Pauli dışlama ilkesine uyar. Bozonlar için böyle bir yasak yoktur ve bu nedenle tek bir kuantum durumunda var olma ve dolayısıyla Bose-Einstein yoğunlaşmasını oluşturma fırsatına sahiptirler. Bu yoğunlaşmanın oluşma süreci süperiletken duruma geçişten sorumludur.
Elektronların spini 1/2 olduğundan fermiyon olarak sınıflandırılırlar. Çiftler halinde birleşirler (Cooper çiftleri olarak adlandırılır), bunlar daha sonra bir Bose yoğuşması oluşturur.
Amerikalı bilim insanları fermiyon atomlarından derin soğutmayla bir tür molekül elde etmeye çalıştılar. Gerçek moleküllerden farkı, atomlar arasında hiçbir kimyasal bağın bulunmamasıydı; atomlar sadece bağlantılı bir şekilde birlikte hareket ediyorlardı. Atomlar arasındaki bağın Cooper çiftlerindeki elektronlar arasındaki bağdan bile daha güçlü olduğu ortaya çıktı. Ortaya çıkan fermiyon çiftlerinin toplam dönüşü artık 1/2'nin katı değildir, bu nedenle zaten bozonlar gibi davranırlar ve tek kuantum durumuna sahip bir Bose yoğunlaşması oluşturabilirler. Deney sırasında, potasyum-40 atomlu bir gaz 300 nanokelvin'e soğutulurken, gaz optik tuzak adı verilen bir tuzakla kapatıldı. Daha sonra, atomlar arasındaki etkileşimlerin doğasını değiştirmenin mümkün olduğu harici bir manyetik alan uygulandı - güçlü itme yerine güçlü çekim gözlemlenmeye başlandı. Manyetik alanın etkisini analiz ederken atomların Cooper elektron çiftleri gibi davranmaya başladığı değeri bulmak mümkün oldu. Deneyin bir sonraki aşamasında bilim insanları fermiyon yoğunlaşması için süperiletkenlik etkileri elde etmeyi bekliyorlar.

4. Süperakışkan madde- Bir maddenin neredeyse hiç viskozitesinin olmadığı ve akış sırasında katı bir yüzeyle sürtünme yaşamadığı bir durum. Bunun sonucu, örneğin, süperakışkan helyumun yerçekimi kuvvetine karşı duvarları boyunca kaptan duvarları boyunca tamamen kendiliğinden "dışarı çıkması" gibi ilginç bir etkidir. Elbette burada enerjinin korunumu yasasına aykırı bir durum söz konusu değil. Sürtünme kuvvetlerinin yokluğunda, helyum yalnızca yerçekimi kuvvetleri, helyum ile kabın duvarları arasındaki ve helyum atomları arasındaki atomlar arası etkileşim kuvvetleri tarafından etki eder. Yani atomlar arası etkileşimin kuvvetleri, diğer tüm kuvvetlerin birleşiminden üstündür. Sonuç olarak, helyum mümkün olduğu kadar tüm yüzeylere yayılma eğilimindedir ve bu nedenle kabın duvarları boyunca "hareket eder". 1938'de Sovyet bilim adamı Pyotr Kapitsa, helyumun süperakışkan halde bulunabileceğini kanıtladı.
Helyumun alışılmadık özelliklerinin çoğunun uzun süredir bilindiğini belirtmekte fayda var. Ancak son yıllarda bu kimyasal element bizi ilginç ve beklenmedik etkilerle şımartıyor. Böylece, 2004 yılında Pennsylvania Üniversitesi'nden Moses Chan ve Eun-Syong Kim, helyumun tamamen yeni bir halini (süper akışkan bir katı) elde etmeyi başardıklarını duyurarak bilim dünyasının ilgisini çekti. Bu durumda, kristal kafesteki bazı helyum atomları diğerlerinin etrafından akabilir ve böylece helyum kendi içinden akabilir. “Süper sertlik” etkisi teorik olarak 1969'da tahmin edilmişti. Ve sonra 2004'te deneysel bir onay varmış gibi görünüyordu. Ancak daha sonra yapılan çok ilginç deneyler, her şeyin o kadar basit olmadığını ve daha önce katı helyumun aşırı akışkanlığı olarak kabul edilen olgunun bu şekilde yorumlanmasının belki de yanlış olduğunu gösterdi.
ABD'deki Brown Üniversitesi'nden Humphrey Maris liderliğindeki bilim adamlarının yaptığı deney basit ve zarifti. Bilim adamları, sıvı helyum içeren kapalı bir tankın içine ters bir test tüpü yerleştirdiler. Test tüpündeki ve rezervuardaki helyumun bir kısmını, test tüpünün içindeki sıvı ve katı arasındaki sınır rezervuardakinden daha yüksek olacak şekilde dondurdular. Başka bir deyişle, test tüpünün üst kısmında sıvı helyum vardı, alt kısmında katı helyum vardı, rezervuarın katı fazına sorunsuz bir şekilde geçti ve üzerine sıvıdan daha düşük bir miktar sıvı helyum döküldü. Test tüpündeki seviye. Sıvı helyum, katı helyumun içinden sızmaya başlarsa, o zaman seviye farkı azalır ve o zaman katı süperakışkan helyumdan bahsedebiliriz. Prensip olarak 13 deneyin üçünde seviye farkı aslında azaldı.

5. Süper sert madde- Maddenin şeffaf olduğu ve sıvı gibi "akabildiği" ancak aslında viskoziteden yoksun olduğu bir toplanma durumu. Bu tür sıvılar uzun yıllardır bilinmektedir ve bunlara süperakışkanlar adı verilmektedir. Gerçek şu ki, eğer bir süperakışkan karıştırılırsa neredeyse sonsuza kadar dolaşacaktır, oysa normal bir sıvı eninde sonunda sakinleşecektir. İlk iki süperakışkan, araştırmacılar tarafından helyum-4 ve helyum-3 kullanılarak oluşturuldu. Neredeyse mutlak sıfıra, eksi 273 santigrat dereceye kadar soğutuldular. Ve helyum-4'ten Amerikalı bilim adamları süper katı bir cisim elde etmeyi başardılar. Donmuş helyumu 60 kat daha fazla basınçla sıkıştırdılar ve ardından maddeyle dolu camı dönen bir diskin üzerine yerleştirdiler. 0,175 santigrat derece sıcaklıkta disk aniden daha serbest bir şekilde dönmeye başladı ve bilim insanları bunun helyumun bir süper cisim haline geldiğini gösterdiğini söylüyor.

6. Katı- denge konumları etrafında küçük titreşimler gerçekleştiren, şeklin stabilitesi ve atomların termal hareketinin doğası ile karakterize edilen bir maddenin toplanma durumu. Katıların kararlı durumu kristaldir. Atomlar arasında iyonik, kovalent, metalik ve diğer türde bağlara sahip katılar bulunur ve bu onların fiziksel özelliklerinin çeşitliliğini belirler. Katıların elektriksel ve diğer bazı özellikleri esas olarak atomlarının dış elektronlarının hareketinin doğası tarafından belirlenir. Elektriksel özelliklerine göre katılar dielektriklere, yarı iletkenlere ve metallere ayrılır; manyetik özelliklerine göre katılar diyamanyetik, paramanyetik ve düzenli manyetik yapıya sahip cisimlere ayrılır. Katıların özelliklerine ilişkin çalışmalar, gelişimi teknolojinin ihtiyaçları tarafından teşvik edilen geniş bir alan olan katı hal fiziği ile birleşti.

7. Amorf katı- atomların ve moleküllerin düzensiz düzenlenmesi nedeniyle fiziksel özelliklerin izotropisi ile karakterize edilen, bir maddenin yoğunlaşmış bir toplanma durumu. Amorf katılarda atomlar rastgele konumlanmış noktalar etrafında titreşirler. Kristal halinden farklı olarak, katı amorf durumdan sıvıya geçiş kademeli olarak gerçekleşir. Çeşitli maddeler amorf durumdadır: cam, reçineler, plastikler vb.

8. Sıvı kristal bir maddenin aynı anda hem kristal hem de sıvı özelliklerini sergilediği spesifik bir toplanma durumudur. Hemen tüm maddelerin sıvı kristal halinde olamayacağına dikkat edilmelidir. Bununla birlikte, karmaşık moleküllere sahip bazı organik maddeler, belirli bir toplanma durumu (sıvı kristal) oluşturabilir. Bu durum, belirli maddelerin kristalleri eridiğinde ortaya çıkar. Eridiklerinde sıradan sıvılardan farklı olarak sıvı kristal faz oluşur. Bu faz, kristalin erime sıcaklığından, ısıtıldığında sıvı kristalin sıradan bir sıvıya dönüştüğü daha yüksek bir sıcaklığa kadar olan aralıkta bulunur.
Sıvı kristalin sıvıdan ve sıradan kristalden farkı nedir ve bunlara benzerliği nedir? Sıradan bir sıvı gibi sıvı kristal de akışkanlığa sahiptir ve yerleştirildiği kabın şeklini alır. Herkesin bildiği kristallerden bu yönüyle farklıdır. Ancak onu bir sıvıyla birleştiren bu özelliğine rağmen kristallere özgü bir özellik taşır. Bu, kristali oluşturan moleküllerin uzaydaki sıralamasıdır. Doğru, bu sıralama sıradan kristallerdeki kadar eksiksiz değildir, ancak yine de sıvı kristallerin, onları sıradan sıvılardan ayıran özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Bir sıvı kristali oluşturan moleküllerin eksik uzaysal sıralaması, sıvı kristallerde moleküllerin ağırlık merkezlerinin uzaysal düzenlemesinde kısmi bir düzen olabilmesine rağmen tam bir düzenin olmamasıyla ortaya çıkar. Bu, katı bir kristal kafese sahip olmadıkları anlamına gelir. Bu nedenle sıvı kristaller de sıradan sıvılar gibi akışkanlık özelliğine sahiptir.
Sıvı kristallerin onları sıradan kristallere yaklaştıran zorunlu bir özelliği, moleküllerin uzaysal yönelim sırasının varlığıdır. Oryantasyondaki bu sıra, örneğin sıvı kristal numunedeki moleküllerin tüm uzun eksenlerinin aynı şekilde yönlendirilmiş olmasıyla kendini gösterebilir. Bu moleküllerin uzun bir şekle sahip olması gerekir. Bir sıvı kristalde, moleküler eksenlerin en basit adlandırılmış düzenine ek olarak, moleküllerin daha karmaşık yönelimsel düzeni de meydana gelebilir.
Moleküler eksenlerin düzenine bağlı olarak sıvı kristaller üç türe ayrılır: nematik, smektik ve kolesterik.
Sıvı kristallerin fiziği ve uygulamalarına ilişkin araştırmalar şu anda dünyanın en gelişmiş ülkelerinin hepsinde geniş çapta yürütülmektedir. Yurtiçi araştırmalar hem akademik hem de endüstriyel araştırma kurumlarında yoğunlaşmıştır ve uzun bir geleneğe sahiptir. V.K.'nin otuzlu yıllarda Leningrad'da tamamlanan çalışmaları geniş çapta tanındı ve tanındı. Fredericks'ten V.N.'ye. Tsvetkova. Son yıllarda sıvı kristallerin hızlı incelenmesi, yerli araştırmacıların genel olarak sıvı kristaller ve özel olarak sıvı kristallerin optikleri üzerine yapılan çalışmaların geliştirilmesine önemli katkılar sağladığını gördü. Böylece I.G. Chistyakova, A.P. Kapustina, S.A. Brazovsky, S.A. Pikina, L.M. Blinov ve diğer birçok Sovyet araştırmacısı, bilim camiası tarafından geniş çapta tanınmaktadır ve sıvı kristallerin bir dizi etkili teknik uygulamasının temelini oluşturmaktadır.
Sıvı kristallerin varlığı çok uzun zaman önce, yani 1888'de, yani neredeyse bir asır önce tespit edildi. Her ne kadar bilim insanları maddenin bu durumuyla 1888'den önce karşılaşsa da resmi olarak daha sonra keşfedildi.
Sıvı kristalleri ilk keşfeden Avusturyalı botanikçi Reinitzer'di. Sentezlediği yeni madde kolesteril benzoat üzerinde çalışırken, 145°C sıcaklıkta bu maddenin kristallerinin eriyerek ışığı güçlü bir şekilde dağıtan bulanık bir sıvı oluşturduğunu keşfetti. Isıtma devam ettikçe, 179°C sıcaklığa ulaşıldığında sıvı berrak hale gelir, yani optik olarak sıradan bir sıvı, örneğin su gibi davranmaya başlar. Kolesteril benzoat bulanık fazda beklenmedik özellikler gösterdi. Reinitzer, bu fazı polarizasyon mikroskobu altında inceleyerek bunun çift kırılma sergilediğini keşfetti. Bu, ışığın kırılma indisinin, yani ışığın bu fazdaki hızının polarizasyona bağlı olduğu anlamına gelir.

9. Sıvı- katı hal (hacimin korunması, belirli bir gerilme mukavemeti) ve gaz halindeki durumun (şekil değişkenliği) özelliklerini birleştiren bir maddenin toplanma durumu. Sıvılar, parçacıkların (moleküller, atomlar) düzenlenmesinde kısa menzilli düzen ve moleküllerin termal hareketinin kinetik enerjisinde ve potansiyel etkileşim enerjisinde küçük bir farkla karakterize edilir. Sıvı moleküllerin termal hareketi, denge konumları etrafındaki salınımlardan ve bir denge konumundan diğerine nispeten nadir sıçramalardan oluşur; sıvının akışkanlığı bununla ilişkilidir.

10. Süperkritik akışkan(SCF), sıvı ve gaz fazları arasındaki farkın ortadan kalktığı bir maddenin toplanma durumudur. Kritik noktasının üzerinde sıcaklık ve basınçta bulunan herhangi bir madde süperkritik bir akışkandır. Süperkritik durumdaki bir maddenin özellikleri, gaz ve sıvı fazdaki özellikleri arasında orta düzeydedir. Bu nedenle SCF, gazlar gibi sıvıya yakın yüksek yoğunluğa ve düşük viskoziteye sahiptir. Bu durumda difüzyon katsayısı sıvı ve gaz arasında bir ara değere sahiptir. Süperkritik durumdaki maddeler, laboratuvar ve endüstriyel işlemlerde organik çözücülerin yerine kullanılabilir. Süperkritik su ve süperkritik karbondioksit, belirli özelliklerinden dolayı en büyük ilgiyi ve dağıtımı almıştır.
Süperkritik durumun en önemli özelliklerinden biri maddeleri çözebilme yeteneğidir. Sıvının sıcaklığını veya basıncını değiştirerek özelliklerini geniş bir aralıkta değiştirebilirsiniz. Böylece özellikleri sıvıya veya gaza yakın olan bir akışkan elde etmek mümkündür. Böylece, bir akışkanın çözünme yeteneği yoğunluğun artmasıyla (sabit bir sıcaklıkta) artar. Yoğunluk artan basınçla arttığından, basıncın değiştirilmesi sıvının (sabit bir sıcaklıkta) çözünme kabiliyetini etkileyebilir. Sıcaklık durumunda, sıvının özelliklerine bağımlılık biraz daha karmaşıktır; sabit yoğunlukta sıvının çözünme yeteneği de artar, ancak kritik noktaya yakın sıcaklıkta hafif bir artış keskin bir düşüşe neden olabilir yoğunluk ve buna bağlı olarak çözünme yeteneği. Süperkritik akışkanlar birbirleriyle sınırsız karışırlar, bu nedenle karışımın kritik noktasına ulaşıldığında sistem her zaman tek fazlı olacaktır. İkili bir karışımın yaklaşık kritik sıcaklığı, Tc(mix) = (mol fraksiyonu A) x TcA + (mol fraksiyonu B) x TcB maddelerinin kritik parametrelerinin aritmetik ortalaması olarak hesaplanabilir.

11. Gazlı- (Fransız gazı, Yunan kaosundan - kaos), parçacıklarının (moleküller, atomlar, iyonlar) termal hareketinin kinetik enerjisinin, aralarındaki etkileşimlerin potansiyel enerjisini önemli ölçüde aştığı bir maddenin toplanma durumu ve bu nedenle parçacıklar serbestçe hareket eder ve dış alanların yokluğunda kendisine sağlanan tüm hacmi eşit şekilde doldurur.

12. Plazma- (Yunan plazmasından - yontulmuş, şekillendirilmiş), pozitif ve negatif yüklerin konsantrasyonlarının eşit olduğu (yarı nötrlük) iyonize bir gaz olan maddenin durumu. Evrendeki maddenin büyük çoğunluğu plazma halindedir: yıldızlar, galaktik bulutsular ve yıldızlararası ortam. Dünya'nın yakınında plazma güneş rüzgarı, manyetosfer ve iyonosfer şeklinde bulunur. Kontrollü termonükleer füzyonun uygulanması amacıyla döteryum ve trityum karışımından elde edilen yüksek sıcaklıktaki plazma (T ~ 106 - 108K) üzerinde çalışılmaktadır. Düşük sıcaklık plazması (T Ј 105K) çeşitli gaz deşarj cihazlarında (gaz lazerleri, iyon cihazları, MHD jeneratörleri, plazmatronlar, plazma motorları vb.) ve ayrıca teknolojide kullanılır (bkz. Plazma metalurjisi, Plazma delme, Plazma teknoloji).

13. Dejenere madde— Plazma ve nötronyum arasında bir ara aşamadır. Beyaz cücelerde gözlenir ve yıldızların evriminde önemli bir rol oynar. Atomlar aşırı yüksek sıcaklık ve basınca maruz kaldıklarında elektronlarını kaybederler (elektron gazı haline gelirler). Yani tamamen iyonize olmuşlardır (plazma). Böyle bir gazın (plazma) basıncı elektronların basıncıyla belirlenir. Yoğunluk çok yüksekse tüm parçacıklar birbirine yaklaşmaya zorlanır. Elektronlar belirli enerjilere sahip durumlarda bulunabilir ve iki elektron aynı enerjiye sahip olamaz (spinleri zıt olmadığı sürece). Böylece yoğun bir gazda tüm düşük enerji seviyeleri elektronlarla doludur. Böyle bir gaza dejenere denir. Bu durumda elektronlar, yerçekimi kuvvetlerine karşı koyan dejenere elektron basıncı sergilerler.

14. Nötronyum- Maddenin, laboratuvarda hala ulaşılamayan, ancak nötron yıldızlarının içinde bulunan ultra yüksek basınçta geçtiği bir toplanma durumu. Nötron durumuna geçiş sırasında maddenin elektronları protonlarla etkileşime girerek nötronlara dönüşür. Sonuç olarak, nötron durumundaki madde tamamen nötronlardan oluşur ve nükleer düzeyde bir yoğunluğa sahiptir. Maddenin sıcaklığı çok yüksek olmamalıdır (enerji eşdeğeri olarak yüz MeV'den fazla olmamalıdır).
Sıcaklığın güçlü bir artışıyla (yüzlerce MeV ve üzeri), çeşitli mezonlar doğmaya ve nötron halinde yok olmaya başlar. Sıcaklığın daha da artmasıyla birlikte dekonfinasyon meydana gelir ve madde kuark-gluon plazması durumuna geçer. Artık hadronlardan değil, sürekli doğup kaybolan kuarklardan ve gluonlardan oluşuyor.

15. Kuark-gluon plazması(kromoplazma) - yüksek enerji fiziğinde ve temel parçacık fiziğinde, hadronik maddenin sıradan plazmada elektronların ve iyonların bulunduğu duruma benzer bir duruma geçtiği, maddenin toplanma durumu.
Tipik olarak hadronlardaki madde renksiz (“beyaz”) haldedir. Yani farklı renkteki kuarklar birbirini iptal eder. Sıradan maddede de benzer bir durum vardır; tüm atomlar elektriksel olarak nötr olduğunda, yani
içlerindeki pozitif yükler negatif olanlarla telafi edilir. Yüksek sıcaklıklarda, yüklerin ayrıldığı atomların iyonlaşması meydana gelebilir ve madde, dedikleri gibi, "yarı nötr" hale gelir. Yani, madde bulutunun tamamı bir bütün olarak nötr kalır, ancak bireysel parçacıkları nötr olmaktan çıkar. Görünüşe göre aynı şey hadronik maddede de olabiliyor; çok yüksek enerjilerde renk açığa çıkıyor ve maddeyi "yarı renksiz" hale getiriyor.
Muhtemelen Evren'in maddesi, Büyük Patlama'dan sonraki ilk anlarda kuark-gluon plazması halindeydi. Artık çok yüksek enerjili parçacıkların çarpışması sırasında kısa bir süre için kuark-gluon plazması oluşabiliyor.
Kuark-gluon plazması, 2005 yılında Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'ndaki RHIC hızlandırıcısında deneysel olarak üretildi. Şubat 2010'da 4 trilyon santigrat derecelik maksimum plazma sıcaklığına ulaşıldı.

16. Garip madde- Maddenin maksimum yoğunluk değerlerine sıkıştırıldığı bir toplanma durumu; “kuark çorbası” formunda var olabilir. Bu durumdaki bir santimetreküp madde milyarlarca ton ağırlığında olacaktır; Ayrıca temas ettiği her normal maddeyi de önemli miktarda enerji açığa çıkararak aynı “garip” forma dönüştürecektir.
Yıldızın çekirdeği "garip maddeye" dönüştüğünde açığa çıkabilecek enerji, süper güçlü bir "kuark nova" patlamasına yol açacaktır - ve Leahy ve Uyed'e göre, gökbilimcilerin Eylül 2006'da gözlemlediği şey de tam olarak budur.
Bu maddenin oluşum süreci, büyük bir yıldızın dönüştüğü sıradan bir süpernova ile başladı. İlk patlama sonucunda bir nötron yıldızı oluştu. Ancak Leahy ve Uyed'e göre bu çok uzun sürmedi; dönüşü kendi manyetik alanı tarafından yavaşlatılmış gibi göründüğünden, daha da küçülmeye başladı ve bir "tuhaf madde" yığını oluşturdu, bu da daha da kötüleşmesine yol açtı. sıradan bir süpernova patlaması sırasında daha güçlü, enerji açığa çıkıyor - ve eski nötron yıldızının dış madde katmanları, ışık hızına yakın bir hızla çevredeki boşluğa uçuyor.

17. Güçlü simetrik madde- bu, içindeki mikropartiküllerin üst üste yerleştirileceği ve vücudun kendisi bir kara deliğe çökecek kadar sıkıştırılmış bir maddedir. “Simetri” kavramı şu şekilde açıklanmaktadır: Maddenin okuldan herkesin bildiği katı, sıvı, gaz halindeki toplu hallerini ele alalım. Kesinlik sağlamak için ideal sonsuz kristali katı olarak ele alalım. Aktarımla ilgili olarak ayrık simetri olarak adlandırılan belirli bir simetri vardır. Bu, kristal kafesi iki atom arasındaki aralığa eşit bir mesafe kadar hareket ettirirseniz, içinde hiçbir şeyin değişmeyeceği - kristalin kendisiyle çakışacağı anlamına gelir. Kristal eritilirse ortaya çıkan sıvının simetrisi farklı olacaktır: artacaktır. Bir kristalde, yalnızca belirli mesafelerde birbirinden uzak noktalar, aynı atomların bulunduğu kristal kafesin sözde düğümleri eşdeğerdi.
Sıvı tüm hacmi boyunca homojendir, tüm noktaları birbirinden ayırt edilemez. Bu, sıvıların herhangi bir keyfi mesafeyle (ve kristalde olduğu gibi yalnızca belirli mesafelerle değil) yer değiştirebileceği veya herhangi bir keyfi açıyla döndürülebileceği (ki bu kristallerde kesinlikle yapılamaz) ve kendisiyle çakışacağı anlamına gelir. Simetri derecesi daha yüksektir. Gaz daha da simetriktir: Sıvı, kap içinde belirli bir hacim kaplar ve kabın içinde sıvının olduğu yerde, olmadığı noktalarda bir asimetri vardır. Gaz kendisine sağlanan hacmin tamamını kaplar ve bu anlamda tüm noktaları birbirinden ayırt edilemez. Yine de burada noktalardan değil, küçük ama makroskobik unsurlardan bahsetmek daha doğru olur çünkü mikroskobik düzeyde hala farklılıklar vardır. Zamanın belirli bir anında bazı noktalarda atomlar veya moleküller bulunurken diğerlerinde yoktur. Simetri, bazı makroskobik hacim parametrelerinde veya zaman içinde yalnızca ortalama olarak gözlemlenir.
Ancak mikroskobik düzeyde hâlâ anlık bir simetri yok. Bir madde çok güçlü bir şekilde, günlük yaşamda kabul edilemez basınçlara sıkıştırılırsa, atomlar ezilecek, kabukları birbirine girecek ve çekirdekler temas edecek şekilde sıkıştırılırsa, mikroskobik düzeyde simetri ortaya çıkar. Tüm çekirdekler aynıdır ve birbirine bastırılır, sadece atomlar arası değil aynı zamanda nükleerler arası mesafeler de vardır ve madde homojen hale gelir (garip madde).
Ama aynı zamanda mikroskobik bir seviye de var. Çekirdekler, çekirdeğin içinde hareket eden proton ve nötronlardan oluşur. Aralarında da bir miktar boşluk var. Çekirdekleri ezecek şekilde sıkıştırmaya devam ederseniz, nükleonlar birbirlerine sıkı bir şekilde baskı yapacaklardır. Daha sonra mikroskobik düzeyde, sıradan çekirdeklerin içinde bile bulunmayan simetri ortaya çıkacaktır.
Söylenenlerden çok kesin bir eğilim fark edilebilir: Sıcaklık ve basınç ne kadar yüksek olursa, madde o kadar simetrik hale gelir. Bu hususlara dayanarak, maksimuma sıkıştırılmış bir maddeye yüksek derecede simetrik denir.

18. Zayıf simetrik madde- Güçlü, zayıf ve elektromanyetik kuvvetlerin tek bir süper kuvveti temsil ettiği, Büyük Patlama'dan belki de 10-12 saniye sonra, Evrenin çok erken dönemlerinde Planck'ın sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta mevcut olan, özellikleri bakımından güçlü simetrik maddenin tersi bir durum. Bu durumda madde, kütlesi enerjiye dönüşecek kadar sıkıştırılır, bu da şişmeye, yani süresiz olarak genişlemeye başlar. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda erken evreni incelemek için bu tür girişimlerde bulunulmasına rağmen, deneysel olarak süper güç elde etmek ve maddeyi bu aşamaya aktarmak için gerekli enerjileri karasal koşullar altında elde etmek henüz mümkün değildir. Bu maddeyi oluşturan süper kuvvette yerçekimsel etkileşimin bulunmaması nedeniyle, süper kuvvet, 4 etkileşim tipinin tümünü içeren süpersimetrik kuvvetle karşılaştırıldığında yeterince simetrik değildir. Bu nedenle bu toplanma durumu böyle bir isim almıştır.

19. Işın maddesi- aslında bu artık madde değil, saf haliyle enerjidir. Ancak ışık hızına ulaşmış bir cismin alacağı tam da bu varsayımsal toplanma durumudur. Ayrıca vücudun Planck sıcaklığına (1032K) ısıtılmasıyla, yani maddenin moleküllerinin ışık hızına kadar hızlandırılmasıyla da elde edilebilir. Görelilik teorisinden de anlaşılacağı gibi, hız 0,99 s'nin üzerine çıktığında, vücudun kütlesi "normal" ivmeye göre çok daha hızlı büyümeye başlar; ayrıca vücut uzar, ısınır, yani büyümeye başlar. kızılötesi spektrumda yayılır. 0,999 saniyelik eşiği aştığınızda, vücut radikal bir şekilde değişir ve ışın durumuna kadar hızlı bir faz geçişine başlar. Bütünüyle ele alındığında Einstein'ın formülünden aşağıdaki gibi, nihai maddenin büyüyen kütlesi termal, x-ışını, optik ve diğer radyasyon biçiminde vücuttan ayrılan kütlelerden oluşur ve her birinin enerjisi şu şekilde tanımlanır: Formüldeki bir sonraki terim. Böylece ışık hızına yaklaşan bir cisim, tüm spektrumlarda ışık yaymaya başlayacak, boyu uzayacak ve zamanla yavaşlayacak, Planck uzunluğuna kadar incelecek, yani c hızına ulaştığında sonsuz uzunluğa ulaşacak ve sonsuz uzunlukta bir cisim haline gelecektir. Işık hızında hareket eden, uzunluğu olmayan fotonlardan oluşan ve sonsuz kütlesi olan ince bir ışın tamamen enerjiye dönüşecektir. Bu nedenle böyle bir maddeye ışın denir.

Tarihten “Alkoller”  Bunu 4. yüzyılda biliyor muydunuz? M.Ö e. insanlar etil alkol içeren içeceklerin nasıl yapılacağını biliyor muydu? Şarap, meyve ve meyve sularının fermente edilmesiyle üretildi. Ancak sarhoş edici bileşeni ondan çıkarmayı çok sonra öğrendiler. 11. yüzyılda simyacılar, şarap ısıtıldığında açığa çıkan uçucu bir maddenin buharını yakaladılar Tanım Alkoller (eski alkoller), hidrokarbon radikalindeki karbon atomuna doğrudan bağlı bir veya daha fazla hidroksil grubu (hidroksil, OH) içeren organik bileşiklerdir  Genel formül alkoller CxHy(OH)n'dir Monohidrik doymuş alkollerin genel formülü CnH2n+1OH Alkollerin sınıflandırılması Hidroksil gruplarının sayısına göre CxHy(OH)n Monohidrik alkoller CH3 - CH2 - CH2 OH Dihidrik glikoller CH3 - CH - CH2 OH OH Triatomik gliseroller CH2 - CH - CH2 OH OH OH Alkollerin sınıflandırılması Hidrokarbon hidrokarbon radikal radikalinin doğası gereği CxHy(OH)n CxHy(OH)n Limit Limit CH3 CH3 –– CH CH2 CH2 2 ––CH2 OH OH Doymamış Doymamış CH CH2 = CH CH––CH CH2 2 = 2 OH OH Aromatik Aromatik CH CH2 OH 2 --OH Alkollerin isimlendirilmesi Tabloya bakın ve alkollerin isimlendirilmesi hakkında bir sonuç çıkarın. ) Alkole karşılık gelen hidrokarbonun ismine son ek eklenir. Son ekten sonraki sayılar hidroksil grubunun ana zincirdeki konumunu gösterir: H | H-C – OH | H metanol HHH |3 |2 |1 H- C – C – C -OH | | | H H H propanol-1 H H H | 1 | 2 |3 H - C – C – C -H | | | H OH H propanol -2 İZOMERİTE TÜRLERİ 1. Fonksiyonel grubun pozisyonunun izomerizmi (propanol–1 ve propanol–2) 2. Karbon iskeletinin izomerizmi CH3-CH2-CH2-CH2-OH butanol-1 CH3-CH -CH2-OH | CH3 2-metilpropanol-1 3. Sınıflar arası izomerizm - alkoller eterlere izomeriktir: CH3-CH2-OH etanol CH3-O-CH3 dimetil eter Sonuç  Monohidrik alkollerin isimleri, en uzun karbon zincirine sahip hidrokarbonun adından oluşur. -ol son eki eklenerek bir hidroksil grubu içeren  Polihidrik alkoller için, Yunanca'da -ol son ekinden önce (-di-, -tri-, ...) hidroksil gruplarının sayısı belirtilir  Örneğin: CH3-CH2-OH etanol Alkollerin izomerizm türleri Yapısal 1. Karbon zinciri 2. Fonksiyonel grubun pozisyonları FİZİKSEL ÖZELLİKLER  Düşük alkoller (C1-C11) keskin kokulu uçucu sıvılardır  Yüksek alkoller (C12- ve üstü) hoş kokulu katılardır FİZİKSEL ÖZELLİKLER İsim Formül Pl. g/cm3 tpl.C tkaynama.C Metil CH3OH 0,792 -97 64 Etil C2H5OH 0,790 -114 78 Propil CH3CH2CH2OH 0,804 -120 92 İzopropil CH3-CH(OH)-CH3 0,786 -88 82 Butil CH3CH2CH2CH2OH 0 ,8 10 -90 118 Fiziksel özelliklerin özelliği: toplanma durumu Metil alkol (homolog alkol serisinin ilk temsilcisi) bir sıvıdır. Belki yüksek moleküler ağırlığa sahiptir? HAYIR. Karbondioksitten çok daha az. O zaman ne? R – O … H – O …H – O H R R Her şeyin alkol molekülleri arasında oluşan ve bireysel moleküllerin uçup gitmesini önleyen hidrojen bağlarıyla ilgili olduğu ortaya çıktı Fiziksel özelliklerin özelliği: suda çözünürlük Düşük alkoller suda çözünür, daha yüksek alkoller çözünmez. Neden? CH3 – O…H – O…N – O NH CH3 Radikal büyükse ne olur? CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – O ... H – O H H Hidrojen bağları, çözünmeyen kısmı büyük olan alkol molekülünü su molekülleri arasında tutamayacak kadar zayıftır Fiziksel özelliklerin özelliği: daralma Hacim neden hiç kullanılmaz? Hesaplama problemlerini çözmek mi, ancak sadece kütlesel olarak mı? 500 ml alkol ve 500 ml suyu karıştırın. 930 ml çözelti elde ediyoruz. Alkol ve su molekülleri arasındaki hidrojen bağları o kadar güçlüdür ki, çözeltinin toplam hacmi azalır, "sıkışması" (Latince contraktio - sıkıştırmadan gelir). Alkollerin belirli temsilcileri Monohidrik alkol - metanol  Kaynama noktası 64°C olan renksiz sıvı, karakteristik kokusu Sudan daha hafiftir. Renksiz bir alevle yanar.  İçten yanmalı motorlarda solvent ve yakıt olarak kullanılır Metanol bir zehirdir  Metanolün toksik etkisi sinir ve damar sistemine verdiği zarara dayanmaktadır. 5-10 ml metanol yutulması ciddi zehirlenmeye, 30 ml ve üzeri ölüme yol açar Monohidrik alkol - etanol Karakteristik kokusu ve yanıcı tadı olan, kaynama noktası 78C olan renksiz sıvı. Sudan daha hafiftir. Her türlü ilişkide onunla karışır. Kolay alevlenir, zayıf parlayan mavimsi bir alevle yanar. Trafik polisiyle dostluk Alkolikler trafik polisiyle arkadaş mıdır? Ama nasıl! Hiç trafik polisi müfettişi tarafından durduruldunuz mu? Hiç tüpün içine nefes aldınız mı? Şanssızsanız, alkolün oksidasyon reaksiyonu meydana geldi ve bu sırada renk değişti ve ilginç bir soru ödemek zorunda kaldınız. Alkol bir ksenobiyotiktir; insan vücudunda bulunmayan ancak hayati fonksiyonlarını etkileyen maddelerdir. Her şey doza bağlıdır. 1. Alkol vücuda enerji sağlayan bir besindir. Orta Çağ'da vücut enerjisinin yaklaşık %25'ini alkol tüketiminden alıyordu; 2. Alkol, dezenfektan ve antibakteriyel etkiye sahip bir ilaçtır; 3. Alkol, doğal biyolojik süreçleri bozan, iç organları ve ruhu tahrip eden, aşırı tüketildiğinde ölüme yol açan bir zehirdir Etanol kullanımı  Etil alkol, çeşitli alkollü içeceklerin hazırlanmasında kullanılır;  Tıpta şifalı bitkilerden ekstraktların hazırlanmasında ve dezenfeksiyonda;  Kozmetik ve parfümeride etanol, parfüm ve losyonlar için bir çözücüdür Etanolün zararlı etkileri  Zehirlenmenin başlangıcında serebral korteks yapıları zarar görür; davranışı kontrol eden beyin merkezlerinin aktivitesi bastırılır: eylemler üzerindeki rasyonel kontrol kaybolur ve kendine karşı eleştirel tutum azalır. I. P. Pavlov bu durumu "subkorteks isyanı" olarak adlandırdı  Kandaki alkol içeriği çok yüksek olduğunda, beynin motor merkezlerinin aktivitesi engellenir, beyincik işlevi esas olarak etkilenir - kişi yönelimini tamamen kaybeder Zararlı Etanolün etkileri  Uzun yıllar süren alkol zehirlenmesinin beyin yapısında neden olduğu değişiklikler neredeyse geri döndürülemez ve uzun süre alkolden uzak durulduktan sonra bile devam eder. Kişi duramazsa organik ve dolayısıyla normdan zihinsel sapmalar artar Etanolün zararlı etkileri  Alkolün beynin kan damarları üzerinde son derece olumsuz etkisi vardır. Zehirlenmenin başlangıcında genişlerler, içlerindeki kan akışı yavaşlar, bu da beyinde tıkanıklığa yol açar. Daha sonra, alkolün yanı sıra, eksik parçalanmasının zararlı ürünleri de kanda birikmeye başladığında, keskin bir spazm meydana gelir, vazokonstriksiyon meydana gelir ve beyin felci gibi tehlikeli komplikasyonlar gelişerek ciddi sakatlığa ve hatta ölüme yol açar. REVİZYON SORULARI 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Etiketsiz kaplardan biri su, diğeri alkol içerir. Bunları tanımak için bir gösterge kullanmak mümkün mü? Saf alkol elde etme şerefi kime aittir? Alkol katı olabilir mi? Metanolün moleküler ağırlığı 32 ve karbondioksit 44'tür. Alkolün toplanma durumu hakkında bir sonuç çıkarın. Bir litre alkol ve bir litre suyu karıştırın. Karışımın hacmini belirleyin. Trafik polisi müfettişi nasıl aldatılır? Susuz mutlak alkol su verebilir mi? Ksenobiyotikler nedir ve alkollerle nasıl ilişkilidir? CEVAPLAR 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. İmkansız. Göstergeler alkolleri ve bunların sulu çözeltilerini etkilemez. Elbette simyacılar. Belki bu alkol 12 veya daha fazla karbon atomu içeriyorsa. Bu verilerden herhangi bir sonuç çıkarılamaz. Alkol molekülleri arasındaki hidrojen bağları, bu moleküllerin düşük moleküler ağırlığı göz önüne alındığında, alkolün kaynama noktasını anormal derecede yüksek hale getirir. Karışımın hacmi iki litre olmayacak, çok daha küçük olacak, yaklaşık 1 litre - 860 ml. Araç kullanırken içki içmeyin. Belki ısıtıp kons. sülfürik asit. Tembel olmayın ve alkol hakkında duyduğunuz her şeyi hatırlayın, dozunuzun ne olduğuna kesin olarak kendiniz karar verin……. ve buna hiç ihtiyaç var mı???? Polihidrik alkol etilen glikol  Etilen glikol, doymuş dihidrik alkollerin - glikollerin bir temsilcisidir;  Glikol adı, serinin birçok temsilcisinin (Yunanca "glikos" - tatlı) tatlı tadı nedeniyle verilmiştir;  Etilen glikol, tatlı tadı olan, kokusuz ve zehirli şurup kıvamında bir sıvıdır. Su ve alkolle iyi karışır, higroskopik Etilen glikolün uygulanması  Etilen glikolün önemli bir özelliği suyun donma noktasını düşürme yeteneğidir, bu nedenle madde otomobil antifrizleri ve antifriz sıvılarının bir bileşeni olarak yaygın şekilde kullanılır;  Lavsan (değerli sentetik elyaf) üretiminde kullanılır. Etilen glikol bir zehirdir.  Ölümcül etilen glikol zehirlenmesine neden olan dozlar çok değişkendir - 100 ila 600 ml arasında. Bazı yazarlara göre insanlar için öldürücü doz 50-150 ml'dir. Etilen glikole bağlı ölüm oranı çok yüksektir ve tüm zehirlenme vakalarının %60'ından fazlasını oluşturur;  Etilen glikolün toksik etkisinin mekanizması bugüne kadar yeterince araştırılmamıştır. Etilen glikol hızla emilir (cildin gözenekleri dahil) ve birkaç saat boyunca değişmeden kanda dolaşır ve 2-5 saat sonra maksimum konsantrasyonuna ulaşır. Daha sonra kandaki içeriği giderek azalır ve dokularda sabitlenir.Polihidrik alkol gliserin  Gliserin, trihidrik doymuş bir alkoldür. Renksiz, viskoz, higroskopik, tatlı tadı olan sıvı. Suyla her oranda karışabilen iyi bir solventtir. Nitrik asitle reaksiyona girerek nitrogliserin oluşturur. Karboksilik asitlerle katı ve sıvı yağlar oluşturur CH2 – CH – CH2 OH OH OH Gliserin uygulamaları  Nitrogliserin patlayıcılarının     üretiminde kullanılır; Deri işlerken; Bazı yapıştırıcıların bileşeni olarak; Plastik üretiminde plastikleştirici olarak gliserin kullanılır; Şekerleme ve içecek üretiminde (gıda katkı maddesi olarak E422) Polihidrik alkollere kalitatif reaksiyon Polihidrik alkollere kalitatif reaksiyon  Polihidrik alkollere reaksiyon, bunların yeni elde edilen ve çözünerek bir bakır (II) hidroksit çökeltisi ile etkileşimidir. parlak mavi-mor çözüm Görevler Ders için çalışma kartını doldurun;  Test sorularını yanıtlayın;  Bulmacayı çözün  “Alkoller” dersi çalışma sayfası  Alkollerin genel formülü  Maddeleri adlandırın:  CH3OH  CH3-CH2-CH2-CH2-OH  CH2(OH)-CH2(OH)  Yapısal formülü yazın propanol-2  Alkolün atomikliğinin tanımı nedir?  Etanolün uygulamalarını listeleyin  Gıda endüstrisinde hangi alkoller kullanılıyor?  Hangi alkol vücuda 30 ml girdiğinde ölümcül zehirlenmeye neden olur?  Antifriz sıvısı olarak hangi madde kullanılır?  Polihidrik alkolü monohidrik alkolden nasıl ayırt edebilirim? Hazırlama yöntemleri Laboratuvar  Haloalkanların hidrolizi: R-CL+NaOH R-OH+NaCL  Alkenlerin hidrasyonu: CH2=CH2+H2O C2H5OH  Karbonil bileşiklerinin hidrojenasyonu Endüstriyel  Sentez gazından metanol sentezi CO+2H2 CH3-OH (at) yüksek basınç, yüksek sıcaklık ve çinko oksit katalizörü)  Alkenlerin hidrasyonu  Glikozun fermantasyonu: C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 Kimyasal özellikler I. RO–H bağının kopmasıyla reaksiyonlar  Alkoller alkali ve alkalin toprak metalleriyle reaksiyona girerek tuz benzeri oluştururlar bileşikler - alkolatlar 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  Organik asitlerle etkileşim (esterifikasyon reaksiyonu) esterlerin oluşumuna yol açar. CH COОH + HOC H  CH COОC H (etil asetat (etil asetat)) + H O 3 2 5 3 2 5 2 II. R–OH bağının kırılmasını içeren reaksiyonlar Hidrojen halojenürlerle: R–OH + HBr  R–Br + H2O III. Oksidasyon reaksiyonları Alkoller yanar: 2С3H7ОH + 9O2  6СO2 + 8H2O Oksitleyici maddelerin etkisi altında:  birincil alkoller aldehitlere, ikincil alkoller ketonlara dönüştürülür IV. Dehidrasyon Su giderici reaktiflerle (kons. H2SO4) ısıtıldığında meydana gelir. 1. Molekül içi dehidrasyon, CH3–CH2–OH  CH2=CH2 + H2O alkenlerinin oluşumuna yol açar 2. Moleküller arası dehidrasyon, eterleri verir R-OH + H-O–R  R–O–R(eter) + H2O