Сублимация – это переход твердого тела в газообразное, без перехода в промежуточное жидкое состояние.
Некоторые вещества способны переходить в газообразное состояние прямо из твердого. Кристаллы йода будут возгоняться и образовывать фиолетовые пары. Твердый углекислый газ, называемый сухим льдом, будет преобразовываться в газообразное состояние при температуре -79°С. Даже обычный лёд способен сублимировать. Доказательством этого может служить факт, что одежда после стирки высыхает на улице даже зимой при морозе.
Сублимацию используют в пищевой промышленности для получения некоторых продуктов питания. На этом явлении основан метод сублимационной сушки при пониженном давлении, которым получают растворимый кофе.
Обратный сублимации процесс – десублимация.
Атомно-молекулярное учение
В прошлой главе мы опирались на термин "частица". Давайте введем более точные определения. Существуют атомы и молекулы.
Идея, что всё состоит из мельчайших неделимых частиц (атомов) возникла еще в Античности. Так называемый Атомизм возник в Древней Греции философами Левкиппом и Демокритом.
Левкипп искал ответ на вопрос "Можно ли мельчайшую частицу материи разделить на еще более мелкие и в итоге прийти к такой частице, разделить которую будет невозможно?". Его ученик Демокрит назвал такие неделимые частички "Атомы". Это слово происходит от греческого слова "Атомос", что переводится как "Неделимый". Демкорит считал, что существует четыре вида атомов: атомы земли, воды, воздуха и огня.
Античные философы дали начало Атомно-молекулярному учению. Основу этого учения заложил М.В. Ломоносов. Он разработал теории строения вещества. Развитие этой теории происходит до сих пор.
Молекулярная теория
Все вещества состоят из молекул. Молекула – мельчайшая частица вещества, определяющая его свойства.
Вещества состоят из молекул. Молекулы состоят из атомов. Стакан воды, содержащий триллионы молекул воды, и одна молекула воды будут обладать одинаковыми свойствами. Если раздробить молекулу, то образованные частицы (атомы) потеряют свойства исходного вещества.
Молекулы некоторых веществ и их строение.
Атомная теория
Атомы – наименьшие химически неделимые частицы вещества. Фразу «Химически неделимые» разберем позже.
Большинство атомов неспособны к самостоятельному существованию, поэтому объединяются в группы атомов – молекулы.
Атомы бывают разные. Они отличаются строением, размерами, массой и другими свойствами. В рамках Атомно-молекулярного учения считается, что эти характеристики определяют свойства атома. Позже стало известно, что главная характеристика атома – заряд ядра. Совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра называют химическим элементом.
Движение частиц
Молекулы и атомы находятся в непрерывном беспорядочном движении. Они движутся хаотично. Интенсивность и скорость движения зависит от агрегатного состояния вещества, которое зависит от температуры и давления.
Степень нагретости тела (температура) – результат интенсивности движения этих частиц. Каждая частица обладает энергией и благодаря ей движется. Если запас этой энергии растет, растет и скорость движения частиц. Если запас энергии уменьшается, уменьшается и их скорость. Чем частицы движутся быстрее, тем температура тела выше.
Энергия существует в разных формах: тепловой, световой, звуковой, электрической и т.д. Энергия постоянно перемещается от одного тела к другому. Одни формы энергии переходят в другие. Солнечная энергия переходит в тепловую, когда солнечные лучи нагревают асфальт. В двигателе внутреннего сгорания тепловая энергия переходит в энергию движения (механическую). Механическая энергия переходит в тепловую, когда ладони нагреваются, если их потереть друг об друга. Ядерная энергия переходит в электрическую на атомных электростанциях.
Явления, происходящие с веществами
С веществами происходят физические и химические явления.
При физических явлениях молекулы вещества сохраняются. Обычно при таких явлениях изменяется агрегатное состояние вещества и/или его форма. Лёд тает, вода испаряется, камень рассыпается, проволока гнётся, запах духов распространяется – всё это физические явления.
При химических явлениях разрушаются одни молекулы и образуются другие. Такие явления называются химическими реакциями.
При химической реакции несколько молекул сталкиваются между собой и рассыпаются на атомы. Эти атомы собираются в другие молекулы. Так, одни вещества превращаются в другие.
Реакция образования молекулы воды
Разберем пример. С большой скоростью 2 молекулы водорода Н2 врезаются в 1 молекулу кислорода О2. Все 3 молекулы рассыпаются на 4 атома водорода Н и 2 атома кислорода О, после чего объединяются в 2 молекулы воды Н2О.
Важно! Ни при физических, ни при химических явлениях сами атомы не разрушаются. Раздробить атомы можно только в ходе ядерных и термоядерных реакций.
Вещества молекулярного и немолекулярного строения
Читая книгу, вы узнаете о строении различных веществ. Пока что запомните, что одни вещества состоят из молекул (многоатомных или одноатомных), другие из атомов или частиц, называемых ионами. Ионами называют заряженные частицы, которые образуются из атомов или групп атомов. Подробнее о них поговорим, когда будем разбирать строение атома.
Если вещество состоит из молекул, его строение называют молекулярным.
К веществам молекулярного строения относят воду, сахар, кислород, спирт, ацетон. Они состоят из многоатомных молекул, т.е. молекул, образованных двумя и более атомами.
Молекулы газов гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон состоят из молекул, состоящих из одного атома – одноатомных молекул.
Если вещество состоит не из молекул, а из атомов или ионов, его строение называют немолекулярным.
Одни вещества состоят из одинаковых атомов, другие – из разных. К веществам, состоящим из одинаковых атомов, можно отнести большинство неметаллов: алмаз, графит, сажа, сера. Некоторые вещества состоят из разных атомов, например, горный хрусталь SiO2.
Строение алмаза
Большинство минералов состоят из ионов: мрамор CaCO3, поваренная соль NaCl.
