halmazállapotOK

Halmazállapot cseppfolyós gáznemű szilárd víz vízgőz jég az anyagok mechanikai visel-kedésének alapvető kategóriái cseppfolyós gáznemű szilárd víz vízgőz jég

A halmazok tulajdonságait meghatározzák: 1. Az alkotórészek sajátságai 2. A részecskék kölcsönhatása a halmaz szerkezete 3. A külső körülmények: állapothatározók

molekulák, atomok, ionok első-, vagy másodrendű kötés halmazállapot légnemű folyadék szilárd alaki állandóság nincs van térfogati állandóság részecskék molekulák molekulák, atomok, ionok kölcsönhatás másodrendű kötés első-, vagy másodrendű kötés részecskék távolsága nagy érintkeznek részecskék mozgása szabad korlátozott erősen korlátozott a halmaz szerkezete rendezetlen részben rendezett rendezett a halmaz jellemzője nyomás, hőmérséklet, térfogat forráspont olvadáspont

Légnemű anyagok Nincs meghatározható alakjuk, sem meghatározható térfogatuk A gázoknak nincs felszínük - Részecskéi nagy távolságban vannak

A molekulák rendezetlen, szabad mozgást végeznek A részecskék edény falához ütközése gázok nyomása - összenyomhatók

Folyadék tulajdonságai Határozott térfogata van Nem alaktartóak Felveszik a tartóedény alakját

- nem töltik ki hézagmentesen a rendelkezésükre álló teret vízcsepp - összenyomhatatlan

- részecskéi közti kölcsönhatás rövidtávú - felszíne mindig vízszintes Libella-vízszintező -képesek a diffúzióra

Felületi jelenségek: A felszínre helyezett penge (pénzdarab) nem merül el A csepp alakja gömbölyded Vékony csövekben a folyadék felszíne eltérő magasságban van, mint várnánk A folyadék felszíne a fal közelében domború, vagy homorú A pohárba púposan lehet vizet tölteni

A felületi feszültség a folyadékok alapvető tulajdonsága, ami miatt a folyadékok a lehető legkisebb fajlagos felületű alakzatot (gömb) igyekeznek felvenni, ha külső erőtér nem hat rájuk. Oka a folyadék részecskéi között fellépő kohéziós erő.

Szilárd anyagok tulajdonságai - Meghatározható alakjuk és térfogatuk van - Részecskéi csupán rezgőmozgást végeznek

Amorf anyagok a részecskék szabályos elrendeződés nélkül he-lyezkednek el. nincs határozott olvadáspontjuk: lágyulnak aszfalt parafin

Kristályos anyagok a részecskék szabályos mértani rendben helyezkednek el. határozott olvadáspontjuk van jégkristály zúzmara hópehely

Molekularács Összetartó erő: másodlagos kötések (diszperz, dipólus, H-híd) Rácspontokon: molekulák Alacsony olvadáspont (forráspont) Tipikusan szigetelők jég

Molekularács Kén Jód

Ionrács Összetartó erő: Elsődleges (ionos) kötés Rácspontokon: ionok Magas olvadáspont Szilárdan szigetelő Olvadékban, oldatban vezető

Fémrács Összetartó erő: elsődleges (fémes) kötés– delokalizált elektronok Rácspontokon: fémionok Jó hő és áramvezetés Alakíthatóság

Atomrács Összetartó erő: elsőrendű kötések (kovalens kötés ) Rácspontokon: atomok

A grafit molekularács atomrács + „fémrács”

Kristályrács típusok Atomrács Molekularács Fémrács Ionrács Rácsponti részecskék atomok molekulák fém- atomtörzsek ellentétes töltésű ionok váltakoznak Rácsösszetartó erő/kötés kovalens másodrendű fémes ionos Op. , keménység nagyon magas op, rendkívül nagy keménység alacsony op, kis keménység különböző op., különböző keménység magas op., nagy keménység Oldhatóság, vezető-képesség nincs fizikai oldószerük, szigetelők v. félvezetők polárisak poláris oldószerben, apolárisak apoláris oldószerben oldódnak jól szigetelők, de vizes oldatban elektrolitos disszociáció miatt vezethet pl. HCl-oldat egymásban oldódnak; jó vezetők szilárd állapotban nem vezetnek, de olvadékuk és vizes oldatuk vezet! Pl. gyémánt, SiO2, vörös foszfor… kén,jég,szacharóz, fenol Cu, Fe, Au, Al…, fémötvözetek NaCl, KNO3, MgSO4, glicin…, 21

Halmazállapot-változások 22

légnemű lecsapódás szublimáció párolgás lecsapódás forrás olvadás szilárd folyékony fagyás

Állandó hőmérsékleten végbemenő változások olvadás → olvadáspont fagyás → fagyáspont forrás → forráspont Minden hőmérsékleten végbemenő változások párolgás szublimáció lecsapódás

gőz víz+gőz víz jég jég+víz A víz halmazállapot változásai forrás forráspont 100 lecsapódás víz+gőz víz 50 hőmérséklet [oC] olvadás olvadáspont=fagyáspont fagyás jég jég+víz 10 30 50 közölt hő [kJ]

olvadás (endoterm), fagyás (exoterm) olvadás ill. fagyáshő víz : nagy fagyáshő hóeséskor enyhül az idő olvadáspont függ anyagi minőségtől nyomástól olvadáskor kiterjedő anyagoknál nő olvadáskor összehúzódó anyagoknál csökken (pl. víz)

Párolgás a folyadékok szabad felszínén megy végbe a felület felé mozgó molekulák egy része „kirepül” a folyadékból endoterm (lehűléssel jár) hűtőberendezések fürdés után fázunk nyáron locsolják az utcákat lázcsillapítás prizniccel (Priessnitz) érzéstelenítés etil-kloriddal („fagyasztó”)

Párolgás nyitott térben Párolgás zárt térben addig párolog a folyadék míg gőze telítetté nem válik dinamikus egyensúly: párolgás és lecsapódás egyforma sebességgel zajlik a gőztérben kialakuló nyomás a telített gőznyomás (tenzió) Párolgás nyitott térben addig tart, amíg az egész folyadék gőzzé alakul

Párolgás sebességét befolyásolják anyagi minőség éter és benzin jobban párolog, mint a víz folyadék felület nagysága nagyobb felületen több részecske jut a felszínre tányérból hamarabb párolog el a víz, mint a pohárból a mosott ruhák kiterítve száradnak gyorsabban hőmérséklet magasabb hőmérsékleten több részecske rendelkezik a kilépési energiával meleg víz gyorsabban párolog (mosdás, főzés) Napsütésben gyorsabban száradnak a ruhák

gőztér telítettsége légáramlás gőzös helyiségben nehezebben száradnak a ruhák légáramlás az eltávozó részecskék nem tudnak visszajutni a folyadékba szélben gyorsabban száradnak a ruhák szélben fürdés után fázunk hajszárítóval gyorsabban szárad a haj

Forrás A forrásponton végbemenő párolgás A párolgás a folyadék belsejében is végbemegy Forráspont: az a hőmérséklet, amelyen a folyadék telített gőznyomása eléri a külső (légköri) nyomást

Forráspont függ a külső nyomástól légszivattyú alatt a víz akár szobahőmérsékleten forrhat magas hegyekben a víz alacsonyabb hőmérsékleten forr, ezért nem lehet pl. marhahúst vagy babot főzni kukta fazékban a víz magasabb hőmérsékleten forr, ezért hamarabb fő meg az étel

Lecsapódás Hőfelszabadulással jár főzéskor a fedő aljára vízcseppek rakódnak le és a fedő felmelegszik hűvös időben főzéskor, fürdéskor az ablaküvegre, tükörre vízpára csapódik hidegről fűtött helyre belépve a szemüveg, fényképezőgép bepárásodik hűtőszekrényből kivett üveg bepárásodik a presszókávé vízgőzzel felmelegíthető

Szublimáció Sebessége a szilárd anyagok minőségétől függ molekularácsos anyagok szublimálnak jól kámfor, naftalin, jód, szilárd illatszerek, száraz jég (szén-dioxid) a jég is szublimál 0oC alatt is megszáradnak a ruhák a legtöbb szilárd anyag nem, vagy nem érzékelhetően szublimál szublimációval ellentétes folyamat a dér képződése közvetlenül vízgőzből