§ 11. Кристалічні та аморфні тіла

Ви дізнаєтесь

Пригадайте

Кристалічні тіла. Кристалічними називають такі тверді тіла, атоми або молекули яких здійснюють теплові коливання біля положень рівноваги, що утворюють так звані вузли кристалічної ґратки. Між молекулами кристалів існує значна сила взаємодії, тому кристали зберігають сталими не лише свій об’єм, а й форму. Правильна геометрична форма є істотною зовнішньою ознакою будь-якого кристала. Існують різні види кристалічних ґраток, але головною їхньою особливістю є чітка періодичність атомів у просторі. Тому кажуть, що

в кристалічних тілах існує дальній порядок у розташуванні атомів. Залежно від природи частинок, що містяться у вузлах кристалічних ґраток, та відповідно до фізичної природи сил, що діють між ними, розрізняють чотири види кристалів: йонні, атомні, молекулярні, металеві (мал. 43).

Властивості кристала значною мірою визначаються видом кристалічної ґратки. Пояснимо це на прикладі графіту. Кристалічна ґратка графіту має шарувату структуру (мал. 44, а), тобто в кожному шарі атоми Карбону розташовані у вершинах правильних шестикутників. Усередині шару взаємодія атомів доволі сильна, але самі шари слабо пов’язані один з одним. Саме тому кристал графіту легко розшаровується: коли ми пишемо олівцем, на папері залишаються тонкі шари графіту. На відміну від графіту, у кристалі алмазу атоми Карбону розташовані не лише у вершинах, а й на гранях куба (мал. 44, б). При цьому всі атоми мають міцні зв’язки зі своїми найближчими сусідами. Саме цим жорстким зв’язком між атомами і зумовлена унікальна твердість алмазу.

Кристалічні тіла ще поділяють на монокристали та полікристали. Тіла, що складаються з одного кристала, називають монокристалами (від грец. «моно» — один). Тіла, що складаються з великої кількості зрощених монокристалів, називають полікристалами (від грец. «полі» — багато).

Найважливішою властивістю будь-якого кристалічного тіла є наявність певної темпера тури плавлення, за якої воно перетворюється в рідину, не розм’якшуючись перед цим.

Аморфні тіла. В аморфних тілах, так само, як і у твердих, атоми або молекули коливаються відносно положень рівноваги. Ці положення не мають чіткого розташування у просторі, хоча найближчі «сусіди» й зберігають деякий порядок у розташуванні, який називають близьким. Прикладами аморфних тіл є смола, скло, бурштин.

Аморфні тіла мають певні особливості. На відміну від кристалів, аморфні тіла розбиваються на частини

довільної форми. Наприклад, розглядаючи підмікроско пом товчене скло, ми не помітимо шматочків, що мають правильну геометричну форму. Ще однією характернок ознакою аморфних тіл є їхня текучість. З підвищенням температури аморфні тіла поступово розм’якшуються, перетворюючись на в’язку рідину.

У цьому виявляється їхня істотна ВІДМІННІСТЬ ВІД] кристалічних тіл: аморфні тіла не мають певної темпе ратури плавлення.

Ще однією особливістю аморфних тіл є їхня пластичність.

Підбиваємо підсумки

Кристалічними називають тверді тіла, атоми або молекули яких здійснюють теплові коливання біля положень рівноваги, що утворюють так звані вузли кристалічної ґратки.

Для кристалічних тіл характерним є дальній порядок у розташуванні атомів. Кристалічні тіла поділяють на монокристали й полікристали.

Найважливішою властивістю будь-якого кристалічного тіла є наявність деякої фіксованої температури плавлення, за якої воно перетворюється в рідину, не розм’якшуючись перед цим.

Атоми аморфних тіл зберігають ближній порядок. Основні особливості аморфних тіл: текучість, в’язкість, відсутність фіксованої температури плавлення.

А знаю, вмію та можу полонити ⁹

Чи є серед речовин, зображених на малюнках, такі, що не відповідають жодній із класифікацій? Що це за речовини?

2. Чи любите ви малювати або розглядати картини? А чи замислювалися, звідки люди отримали перші фарби? їм слугували природні матеріали. На малюнку 49 зображено мінерали: малахіт, лазурит, каолін, кіновар.

Установіть відповідність між кольором фарби, отриманим із порошку мінералу, та його назвою.

ДОМАШНІ ДОСЛІДИ ТА СПОСТЕРЕЖЕННЯ

Виростити кристал у домашніх умовах не так уже й важко. Приготуйте кухонну сіль, склянку або іншу скляну посудину, нитку, скріпку та олівець (мал. 45). Процес вирощування кристала проходить у кілька етапів.

Наповніть склянку холодною водою (краще взяти дистильовану воду) і помістіть у ємність із теплою водою (50-60 °С).

Додайте побільше харчової солі (за приблизними підрахунками, 195 г кухонної солі (або 150-200 г мідного купоросу) на 0,5 л води). Упродовж 5-7 хв сіль повинна розчинитися. У процесі можна трохи підігрівати воду й додавати ще солі. Усе ретельно перемішуйте.

Щоб домогтися насиченого розчину, додавайте сіть до тих пір, поки ви не помітите осад на дні склянки. Це сигнал, що розчин досяг потрібної консистенції. (Краще перелити отриманий розчин в іншу ємність, позбувшись осаду).

Робимо «затравку». Для цього виберіть великий кристалик солі та покладіть його на дно склянки. Можна закріпити його на нитці в центрі так, щоб кристалик не торкався стінок і дна. Для цього прив’яжіть нитку до олівця й покладіть його зверху. У ролі «затравки» може слугувати й прив’язана до кінця нитки скріпка (мал. 49).

Склянку потрібно зберігати за кімнатної температури. Щоб захистити її від пилу, покладіть зверху серветку. Без потреби склянку краще не переміщувати.

Процес зростання кристала почнеться відразу, а через кілька днів уже стане помітним.

Подбайте про збереження готового кристала. Можна покрити його прозорим .паком для нігтів. Це захистить кристал від випаровування води і не дозволить йому розсипатися.

Можна спробувати виростити кристал не тільки з харчової солі, а й з мідного купоросу, цукру, брому та інших речовин.

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Засєкіна