30. Понятие фазы и структуры. Газообразное состояние вещества.

Фаза – однородная часть структуры, отделенная от других частей замкнутыми поверхностями.

Основная особенность – наличие поверхности раздела.

Фазой называют гомогенные части, имеющие одни состав, строение и свойства, одно агрегатное состояние. Систему считают неоднородной, если она содержит различные по природе части, размер которых превышает размер атомов и молекул. Под структурой понимают формы, размеры и характер взаимного расположения фаз. Различают макроструктуру, т. е. невидимую вооруженным глазом и микроструктуру, видимую под микроскопом.

Фаза может состоять из одного вещества или из нескольких. Число веществ, входящих в состав фазы – число компонентов.

Газообразное состояние вещества

Газ – беспорядочно движущиеся в пространстве и слабовзаимодействующие между собой молекулы.

Газообразное состояние характеризуется малыми силами межмолекулярного взаимодействия и достаточно большими расстояниями между молекулами, поэтому газ занимает весь предоставленный ему объем, также достаточно легко сжимается.

При понижении t°, ниже некоторого критического значения и при повышении давления газ начинает конденсироваться. Силы взаимодействия между молекулами возрастают и газ переходит в жидкое состояние. Данный процесс сопровождается значительным выделением энергии, а процесс испарения – значительным поглощением.

31. Жидкое состояние веществ

В жидком состоянии расстояние между молекулами меньше, чем в газах, и между ними возникают Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия. Эти взаимодействия удерживают молекулы друг около друга и приходят к некоторому упорядочению и объединению.

Жидкость легко меняет форму, но не объем.

Вокруг каждой молекулы соседи расположены не хаотично, а упорядоченно. Это позволяет рассматривать жидкость как квазикристалл.

Существует жидкокристаллическое состояние, когда в жидкости присутствует дальнее расположение молекул (растворы полярных органических соединений).

V = , где М – молярная масса; - плотность.

При понижении t° жидкости могут застывать без упорядочения структуры. При этом вещество находится в твердом состоянии, но его структура как у жидкости. Это состояние – аморфное.

Жидкости обладают поверхностью раздела, а следовательно поверхностной энергией.

Над поверхностью жидкости устанавливается постоянная конденсация пара. Его называют насыщенным, а его Р – давлением насыщенного пара. Оно зависит от t° и не зависит от количества жидкости или газа.

Если Р насыщенного пара будет = внешнему давлению и по мере испарения пар удаляться, то испарение будет происходить не только с поверхности, но и по всему V жидкости с образованием пузырьков, т. е. жидкость закипает. t°, при которой это происходит – точка кипения.

Если t° понижать, то давление насыщенного пара также будет понижаться и при некоторой t° его Р станет равным Р над поверхностью твердого тела и жидкость замерзает, а t° - точка замерзания.