Molekulske sile i agregatna stanja Osobine Molekulskih sila

Molekulske sile i agregatna stanja Osobine Molekulskih sila Interakcije izmedju molekula su elektromagnetne prirode. Ono što nas interesuje da li su te sile privlačne ili odbojne?

Jednostavnim razmatranjem nekih osobina čvrstih tela , tečnosti i gasova može se doći do odgovora o najbitnijim osobinama međumolekulskih interakcija Čvrsta tela i tečnosti imaju relativno veliku gustinu , to ukazuje na to da su molekuli zgusnuti , tj. da su mala rastojanja između susednih molekula. Vrlo je teško promeniti zapreminu čvrstog tela i tečnosti zato što dolazi do otpora tela , što znači da između molekula deluju privlačne sile. Na veliki otpor nailazimo i ako pokušamo da sabijemo čvrsto telo ili tečnost, dakle između molekula postoje i odbojne sile

Iz navedenog se može zaključiti da postoji neko ravnotežno rastojanje između molekula , kada su dva molekula na tom rastojanju medju molekulska sila je jednaka nuli • Izmedju molekula deluju privlačne sile ako je njihovo medjusobno rastojanje veće od ravnotežnog • Na rastojanjima manjim od ravnotežnog izmedju molekula deluju odbojne sile • Na velikim međusobnim rastojanjima interakcija između molekula je zanemarljiva

Medjumolekulske sile • Međumolekulske sile su privlačne ili odbojne sile između molekula. Predstavljaju slabe hemijske veze između molekula. Ne postoji čvrsta granica između slabih i jakih veza, ali se veze čija je energija ispod 100 k. J/mol kategorišu kao slabe.

Zasićenost međumolekulske interakcije Svojstvo međumolekulskih sila da deluju samo između najbližih suseda naziva se zasićenost Najmanje rastojanje na kojem se ispoljeva delovanje sile izmedju dva molekula zove se radijus molekularnog dejstva Lopta, čiji je poluprečnik jednak radijusu molekularnog dejstva , zove se sfera molekularnog dejstva

Potencijalna kriva međumolekulske interakcije • • • Pri ravnotežnom rastojanju d potencijalna kriva ima minimum Na rastojanjima r<d izmedju molekula deluje odbojna sila Na rastojanjima r>d izmedju molekula deluje privlačna sila Odbojna sila je jača od privlačne, to znači potencijalna kriva nije simetrična Nulti nivo potencijalne energije može se izabrati proizvoljno

Agregatna stanja • Agregatno stanje je makroskopski oblik postojanja materije , uniformnih fizičkih osobina, i unimorfnog hemijskog sastava u kojem čestice (atomi, molekuli, joni. . . ) imaju karakterističan prostorni raspored karakteristične oblike кretanja.

Tip agregatnog stanja zavisi od odnosa termalne energije čestica i energije međučestičnih interakcija • Tipovi agregatnog stanja su: 1. 2. 3. 4. Čvrsto Tečno Gasovito Plazma

Fazni prelazi • Prelaz iz jednog agregatnog stanja u drugo naziva se fazni prelaz. . Pri tome se menja samo relativni raspored čestica i njihova pokretljivost ali ne i njihova hemijska priroda. Dakle , promena agregatnog stanja je striktno fizički proces bez hemijskih reakcija. Promena agregatnog stanja može da bude skokovita (topljenje leda, sublimacija joda, isparavavanje vode) ili kontinualna (omekšavanje stakla). Na temperaturi apsolutne nule skoro sve supstance su u čvrstom stanju. Na ekstremno visokim temperaturama skoro sve supstance prelaze u plazmu

Tela u čvrstom stanju • Tela u čvrstom stanju mogu biti kristalna i amorfna. U kristalnim telima atomi su pravilno raspoređena u prostoru i samo osciluju oko ravnotežnih položaja. U amorfnim telima čestice isto osciluju oko ravnotežnih položaja ali je njihov prostorni raspored neuređen.

Tela u tečnom stanju • U tečnom stanju raspored čestica je poput onoga u amorfnom sa time što je dopušteno i translatorno kretanje čestica. Dakle, pored oscilovanja oko ravnotežnih položaja čestice se međusobno kreću. (Molekuli mogu još i da rotiraju oko svog centra mase i još da poseduju brojne oblike unutrašnjeg kretanja poput vibracija , torzionih oscilacija, rotacija. . . )Pri tome čestice mogu da razmenjuju položaje i da stvaraju nove, međutim, privlačne sile su dovoljno velike u odnosu na termalnu energiju da drže čestice na bliskim rastojanjima. Otuda tečnosti imaju konstantnu zapreminu ali ne i oblik.

Tela u gasovitom stanju • U gasovitom stanju privlačne sile među česticama znatno su slabije od njihove toplotne energije pa se čestice skoro slobodno kreću ispunjavajući celoukupan raspoloživi prostor

Plazma • Plazma je jonizovan gas koji se zbog jedinstvenih osobina smatra posebnim agregatnim stanjem materije.

U osobine agregatnog stanja ulaze mnoge statičke i dinamičke osobine • 1. 2. 3. 4. 5. Statičke osobine kao što su: Pritisak Temperatura Entropija Toplotni kapacitet Simetrija prostornog uređenja i Dinamičke osobine kao što su: 1. Brzina zvuka u sredini 2. Toplotna provodljivost 3. Električna provodljivost 4. Modul elastičnosti

Manje poznata agregatna stanja • • 1. 2. 3. Pored osnovnih agregatnih stanja (čvrsto, tečno, gasovito, plazma) postoji i čitava serija međustanja koja se nazivaju kristali ili mezomorfna stanja, koja su po svojim osobinama između tečnog i čvrstog stanja. Praktično radi se o anizotropnim tečnostima , dakle, sistemima u kojima čestice imaju pokretljivost tečnosti ali prostorni raspored kristala. Manje poznata agregatna stanja su: Supersolid Frakciona kvantna Hall tečnost(nisko temperaturni elektronski gas) Poremećena X-Y kristalna rešetka

Prezentaciju radili • Nemanja Radošević • II-2