सबसे व्यापक ज्ञान एकत्रीकरण की तीन अवस्थाओं के बारे में है: तरल, ठोस, गैसीय, कभी-कभी वे प्लाज्मा के बारे में सोचते हैं, कम अक्सर लिक्विड क्रिस्टल। हाल ही में, प्रसिद्ध () स्टीफन फ्राई से ली गई पदार्थ के 17 चरणों की एक सूची इंटरनेट पर फैल गई है। इसलिए, हम उनके बारे में अधिक विस्तार से बात करेंगे, क्योंकि। ब्रह्मांड में होने वाली प्रक्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए किसी को पदार्थ के बारे में थोड़ा और जानना चाहिए।

नीचे दी गई पदार्थ की कुल अवस्थाओं की सूची सबसे ठंडे से सबसे गर्म राज्यों तक बढ़ जाती है, और इसी तरह। जारी रखा जा सकता है। उसी समय, यह समझा जाना चाहिए कि गैसीय अवस्था (नंबर 11) से, सूची के दोनों किनारों पर सबसे "विस्तारित", पदार्थ के संपीड़न की डिग्री और उसके दबाव (ऐसे बेरोज़गार के लिए कुछ आरक्षणों के साथ) क्वांटम, रे, या कमजोर रूप से सममित) वृद्धि के रूप में काल्पनिक राज्य। पाठ के बाद पदार्थ के चरण संक्रमण का एक दृश्य ग्राफ दिया गया है।

1. क्वांटम- पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति, जब तापमान पूर्ण शून्य तक गिर जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आंतरिक बंधन गायब हो जाते हैं और पदार्थ मुक्त क्वार्क में टूट जाता है।

2. बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट- पदार्थ की समग्र अवस्था, जो पूर्ण शून्य के करीब तापमान पर ठंडा किए गए बोसोन पर आधारित होती है (पूर्ण शून्य से एक डिग्री के दस लाखवें हिस्से से भी कम)। इस तरह की अत्यधिक ठंडी अवस्था में, पर्याप्त रूप से बड़ी संख्या में परमाणु अपनी न्यूनतम संभव क्वांटम अवस्थाओं में खुद को पाते हैं, और क्वांटम प्रभाव मैक्रोस्कोपिक स्तर पर खुद को प्रकट करना शुरू कर देते हैं। बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट (जिसे अक्सर "बोस कंडेनसेट" या बस "बैक" कहा जाता है) तब होता है जब आप किसी रासायनिक तत्व को बेहद कम तापमान (आमतौर पर पूर्ण शून्य से ऊपर, शून्य से 273 डिग्री सेल्सियस) तक ठंडा करते हैं। , सैद्धांतिक तापमान है जो सब कुछ हिलना बंद कर देता है)।
यहीं से पदार्थ के साथ अजीबोगरीब चीजें होने लगती हैं। आमतौर पर केवल परमाणु स्तर पर देखी जाने वाली प्रक्रियाएं अब बड़े पैमाने पर हो रही हैं जिन्हें नग्न आंखों से देखा जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि आप बीकर में "बैक" रखते हैं और वांछित तापमान प्रदान करते हैं, तो पदार्थ दीवार पर रेंगना शुरू कर देगा और अंततः अपने आप बाहर निकल जाएगा।
जाहिर है, यहां हम पदार्थ द्वारा अपनी ऊर्जा को कम करने के एक निरर्थक प्रयास से निपट रहे हैं (जो पहले से ही सभी संभावित स्तरों में सबसे कम है)।
शीतलन उपकरण का उपयोग करके परमाणुओं को धीमा करने से एक विलक्षण क्वांटम अवस्था उत्पन्न होती है जिसे बोस कंडेनसेट या बोस-आइंस्टीन के रूप में जाना जाता है। इस घटना की भविष्यवाणी ए. आइंस्टीन ने 1925 में एस. बोस के काम के एक सामान्यीकरण के परिणामस्वरूप की थी, जहां सांख्यिकीय यांत्रिकी कणों के लिए बनाया गया था, जिसमें द्रव्यमान रहित फोटॉन से लेकर द्रव्यमान वाले परमाणु (आइंस्टीन की पांडुलिपि, जिसे खोया हुआ माना जाता था) शामिल थे। 2005 में लीडेन विश्वविद्यालय के पुस्तकालय में पाया गया था)। बोस और आइंस्टीन के प्रयासों का परिणाम बोस-आइंस्टीन के आँकड़ों का पालन करने वाली गैस की बोस अवधारणा थी, जो पूर्णांक स्पिन के साथ समान कणों के सांख्यिकीय वितरण का वर्णन करता है, जिसे बोसॉन कहा जाता है। बोसॉन, जो, उदाहरण के लिए, दोनों व्यक्तिगत प्राथमिक कण - फोटॉन और पूरे परमाणु, एक ही क्वांटम अवस्था में एक दूसरे के साथ हो सकते हैं। आइंस्टीन ने सुझाव दिया कि बहुत कम तापमान पर परमाणुओं - बोसॉन को ठंडा करने से वे सबसे कम संभव क्वांटम अवस्था में चले जाएंगे (या, दूसरे शब्दों में, संघनित)। इस तरह के संघनन का परिणाम पदार्थ के एक नए रूप का उदय होगा।
यह संक्रमण महत्वपूर्ण तापमान से नीचे होता है, जो एक सजातीय त्रि-आयामी गैस के लिए होता है जिसमें बिना किसी आंतरिक स्वतंत्रता के गैर-अंतःक्रियात्मक कण होते हैं।

3. Fermionic घनीभूत- किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति, समर्थन के समान, लेकिन संरचना में भिन्न। निरपेक्ष शून्य के करीब पहुंचने पर, परमाणु अपने स्वयं के कोणीय गति (स्पिन) के परिमाण के आधार पर अलग तरह से व्यवहार करते हैं। बोसॉन में पूर्णांक स्पिन होते हैं, जबकि फ़र्मियन में ऐसे स्पिन होते हैं जो 1/2 (1/2, 3/2, 5/2) के गुणक होते हैं। फ़र्मियन पाउली अपवर्जन सिद्धांत का पालन करते हैं, जिसमें कहा गया है कि दो फ़र्मियनों में एक ही क्वांटम अवस्था नहीं हो सकती है। बोसॉन के लिए, ऐसा कोई निषेध नहीं है, और इसलिए उनके पास एक क्वांटम अवस्था में मौजूद रहने का अवसर है और इस तरह तथाकथित बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट का निर्माण होता है। इस घनीभूत के गठन की प्रक्रिया अतिचालक अवस्था में संक्रमण के लिए जिम्मेदार है।
इलेक्ट्रॉनों का स्पिन 1/2 होता है और इसलिए वे फर्मियन होते हैं। वे जोड़े (तथाकथित कूपर जोड़े) में गठबंधन करते हैं, जो तब बोस कंडेनसेट बनाते हैं।
अमेरिकी वैज्ञानिकों ने डीप कूलिंग द्वारा फर्मियन परमाणुओं से एक प्रकार का अणु प्राप्त करने का प्रयास किया। वास्तविक अणुओं से अंतर यह था कि परमाणुओं के बीच कोई रासायनिक बंधन नहीं था - वे बस एक सहसंबद्ध तरीके से एक साथ चले गए। कूपर जोड़े में इलेक्ट्रॉनों के बीच की तुलना में परमाणुओं के बीच का बंधन और भी मजबूत निकला। गठित फर्मियन के जोड़े के लिए, कुल स्पिन अब 1/2 का गुणक नहीं है, इसलिए, वे पहले से ही बोसॉन की तरह व्यवहार करते हैं और एक एकल क्वांटम राज्य के साथ बोस कंडेनसेट बना सकते हैं। प्रयोग के दौरान, पोटेशियम -40 परमाणुओं की एक गैस को 300 नैनोकेल्विन तक ठंडा किया गया था, जबकि गैस को तथाकथित ऑप्टिकल ट्रैप में बंद कर दिया गया था। फिर एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र लागू किया गया, जिसकी मदद से परमाणुओं के बीच बातचीत की प्रकृति को बदलना संभव हो गया - मजबूत प्रतिकर्षण के बजाय, मजबूत आकर्षण देखा जाने लगा। चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव का विश्लेषण करते समय, ऐसा मूल्य खोजना संभव था जिस पर परमाणु कूपर इलेक्ट्रॉनों के जोड़े की तरह व्यवहार करने लगे। प्रयोग के अगले चरण में, वैज्ञानिक फर्मोनिक कंडेनसेट के लिए अतिचालकता के प्रभावों को प्राप्त करने का प्रस्ताव करते हैं।

4. सुपरफ्लुइड पदार्थ- एक ऐसी अवस्था जिसमें पदार्थ में वस्तुतः कोई चिपचिपाहट नहीं होती है, और बहते समय यह ठोस सतह के साथ घर्षण का अनुभव नहीं करता है। इसका परिणाम, उदाहरण के लिए, गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ इसकी दीवारों के साथ पोत से सुपरफ्लुइड हीलियम के पूर्ण सहज "रेंगने" के रूप में इस तरह का एक दिलचस्प प्रभाव है। बेशक, यहां ऊर्जा संरक्षण के कानून का उल्लंघन नहीं है। घर्षण बलों की अनुपस्थिति में, केवल गुरुत्वाकर्षण बल हीलियम पर कार्य करते हैं, हीलियम और पोत की दीवारों के बीच और हीलियम परमाणुओं के बीच अंतर-परमाणु संपर्क की ताकतें। तो, अंतर-परमाणु संपर्क की ताकतें संयुक्त अन्य सभी बलों से अधिक हैं। नतीजतन, हीलियम सभी संभावित सतहों पर जितना संभव हो उतना फैलता है, और इसलिए पोत की दीवारों के साथ "यात्रा" करता है। 1938 में, सोवियत वैज्ञानिक प्योत्र कपित्सा ने साबित किया कि हीलियम एक सुपरफ्लुइड अवस्था में मौजूद हो सकता है।
यह ध्यान देने योग्य है कि हीलियम के कई असामान्य गुण काफी समय से ज्ञात हैं। हालांकि, हाल के वर्षों में भी यह रासायनिक तत्व दिलचस्प और अप्रत्याशित प्रभावों से हमें "खराब" कर रहा है। इसलिए, 2004 में, पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय के मूसा चान और यून-स्योंग किम ने वैज्ञानिक दुनिया को यह दावा करके चकित कर दिया कि वे हीलियम की एक पूरी तरह से नई अवस्था प्राप्त करने में सफल रहे हैं - एक सुपरफ्लुइड ठोस। इस अवस्था में, क्रिस्टल जाली में कुछ हीलियम परमाणु दूसरों के चारों ओर प्रवाहित हो सकते हैं, और हीलियम इस प्रकार स्वयं के माध्यम से प्रवाहित हो सकता है। 1969 में सैद्धांतिक रूप से "सुपरहार्डनेस" के प्रभाव की भविष्यवाणी की गई थी। और 2004 में - मानो प्रायोगिक पुष्टि। हालांकि, बाद में और बहुत ही जिज्ञासु प्रयोगों से पता चला कि सब कुछ इतना सरल नहीं है, और शायद इस घटना की ऐसी व्याख्या, जिसे पहले ठोस हीलियम की अतिप्रवाहता के लिए लिया गया था, गलत है।
संयुक्त राज्य अमेरिका में ब्राउन विश्वविद्यालय के हम्फ्री मैरिस के नेतृत्व में वैज्ञानिकों का प्रयोग सरल और सुरुचिपूर्ण था। वैज्ञानिकों ने एक टेस्ट ट्यूब को उल्टा करके तरल हीलियम के एक बंद टैंक में रखा। टेस्ट ट्यूब और टैंक में हीलियम का हिस्सा इस तरह से जम गया था कि टेस्ट ट्यूब के अंदर तरल और ठोस के बीच की सीमा टैंक की तुलना में अधिक थी। दूसरे शब्दों में, परखनली के ऊपरी भाग में तरल हीलियम और निचले भाग में ठोस हीलियम था; यह आसानी से टैंक के ठोस चरण में चला गया, जिसके ऊपर थोड़ा तरल हीलियम डाला गया - तरल स्तर से कम टेस्ट ट्यूब में। यदि तरल हीलियम ठोस के माध्यम से रिसने लगे, तो स्तर का अंतर कम हो जाएगा, और फिर हम ठोस सुपरफ्लुइड हीलियम की बात कर सकते हैं। और सिद्धांत रूप में, 13 में से तीन प्रयोगों में, स्तर का अंतर कम हुआ।

5. सुपरहार्ड मैटर- एकत्रीकरण की एक स्थिति जिसमें पदार्थ पारदर्शी होता है और तरल की तरह "प्रवाह" हो सकता है, लेकिन वास्तव में यह चिपचिपाहट से रहित होता है। ऐसे तरल पदार्थ कई वर्षों से जाने जाते हैं और इन्हें सुपरफ्लुइड्स कहा जाता है। तथ्य यह है कि यदि सुपरफ्लुइड को हिलाया जाता है, तो यह लगभग हमेशा के लिए फैल जाएगा, जबकि सामान्य तरल अंततः शांत हो जाएगा। पहले दो सुपरफ्लुइड शोधकर्ताओं द्वारा हीलियम -4 और हीलियम -3 का उपयोग करके बनाए गए थे। उन्हें लगभग पूर्ण शून्य - शून्य से 273 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया गया। वहीं हीलियम-4 से अमेरिकी वैज्ञानिक सुपरहार्ड बॉडी हासिल करने में कामयाब रहे। उन्होंने जमे हुए हीलियम को 60 से अधिक बार दबाव से संकुचित किया, और फिर पदार्थ से भरा गिलास एक घूर्णन डिस्क पर स्थापित किया गया। 0.175 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, डिस्क अचानक अधिक स्वतंत्र रूप से घूमने लगी, जो वैज्ञानिकों के अनुसार, इंगित करता है कि हीलियम एक सुपरबॉडी बन गया है।

6. ठोस- पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति, रूप की स्थिरता और परमाणुओं की तापीय गति की प्रकृति की विशेषता है, जो संतुलन की स्थिति के आसपास छोटे कंपन करते हैं। ठोस की स्थिर अवस्था क्रिस्टलीय होती है। परमाणुओं के बीच आयनिक, सहसंयोजक, धात्विक और अन्य प्रकार के बंधों के साथ ठोस भेद करें, जो उनके भौतिक गुणों की विविधता को निर्धारित करता है। ठोस के विद्युत और कुछ अन्य गुण मुख्य रूप से उसके परमाणुओं के बाहरी इलेक्ट्रॉनों की गति की प्रकृति से निर्धारित होते हैं। उनके विद्युत गुणों के अनुसार, ठोस को डाइलेक्ट्रिक्स, अर्धचालक और धातुओं में विभाजित किया जाता है; उनके चुंबकीय गुणों के अनुसार, उन्हें एक क्रमबद्ध चुंबकीय संरचना के साथ हीरामैग्नेट, पैरामैग्नेट और निकायों में विभाजित किया जाता है। ठोस पदार्थों के गुणों की जांच एक बड़े क्षेत्र में एकजुट हो गई है - ठोस-राज्य भौतिकी, जिसका विकास प्रौद्योगिकी की जरूरतों से प्रेरित हो रहा है।

7. अनाकार ठोस- किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की एक संघनित अवस्था, जो परमाणुओं और अणुओं की अव्यवस्थित व्यवस्था के कारण भौतिक गुणों की आइसोट्रॉपी द्वारा विशेषता होती है। अनाकार ठोस में, परमाणु बेतरतीब ढंग से स्थित बिंदुओं के आसपास कंपन करते हैं। क्रिस्टलीय अवस्था के विपरीत, ठोस अनाकार से तरल में संक्रमण धीरे-धीरे होता है। विभिन्न पदार्थ अनाकार अवस्था में हैं: चश्मा, रेजिन, प्लास्टिक आदि।

8. लिक्विड क्रिस्टल- यह किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की एक विशिष्ट अवस्था है जिसमें यह एक साथ एक क्रिस्टल और एक तरल के गुणों को प्रदर्शित करता है। हमें तुरंत एक आरक्षण करना चाहिए कि सभी पदार्थ लिक्विड क्रिस्टल अवस्था में नहीं हो सकते। हालांकि, जटिल अणुओं वाले कुछ कार्बनिक पदार्थ एकत्रीकरण की एक विशिष्ट स्थिति बना सकते हैं - लिक्विड क्रिस्टल। यह अवस्था कुछ पदार्थों के क्रिस्टल के पिघलने के दौरान की जाती है। जब वे पिघलते हैं, तो एक तरल-क्रिस्टलीय चरण बनता है, जो सामान्य तरल पदार्थों से भिन्न होता है। यह चरण क्रिस्टल के पिघलने के तापमान से लेकर कुछ उच्च तापमान तक होता है, जब गर्म किया जाता है, जिससे लिक्विड क्रिस्टल एक साधारण तरल में बदल जाता है।
एक लिक्विड क्रिस्टल एक लिक्विड और एक साधारण क्रिस्टल से कैसे भिन्न होता है और यह उनके समान कैसे होता है? एक साधारण तरल की तरह, एक लिक्विड क्रिस्टल में तरलता होती है और यह एक बर्तन का रूप ले लेता है जिसमें इसे रखा जाता है। इसमें यह सभी ज्ञात क्रिस्टल से भिन्न होता है। हालांकि, इस संपत्ति के बावजूद, जो इसे एक तरल के साथ जोड़ती है, इसमें क्रिस्टल की संपत्ति विशेषता होती है। यह क्रिस्टल बनाने वाले अणुओं के स्थान में क्रम है। सच है, यह आदेश सामान्य क्रिस्टल की तरह पूर्ण नहीं है, लेकिन, फिर भी, यह लिक्विड क्रिस्टल के गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है, जो उन्हें सामान्य तरल पदार्थों से अलग करता है। लिक्विड क्रिस्टल बनाने वाले अणुओं का अधूरा स्थानिक क्रम इस तथ्य में प्रकट होता है कि लिक्विड क्रिस्टल में अणुओं के गुरुत्वाकर्षण केंद्रों की स्थानिक व्यवस्था में कोई पूर्ण क्रम नहीं होता है, हालांकि आंशिक क्रम हो सकता है। इसका मतलब है कि उनके पास एक कठोर क्रिस्टल जाली नहीं है। इसलिए, तरल क्रिस्टल, सामान्य तरल पदार्थों की तरह, तरलता का गुण रखते हैं।
तरल क्रिस्टल की एक अनिवार्य संपत्ति, जो उन्हें सामान्य क्रिस्टल के करीब लाती है, अणुओं के स्थानिक अभिविन्यास में एक आदेश की उपस्थिति है। अभिविन्यास में ऐसा क्रम स्वयं प्रकट हो सकता है, उदाहरण के लिए, इस तथ्य में कि एक लिक्विड क्रिस्टल नमूने में अणुओं की सभी लंबी कुल्हाड़ियाँ एक ही तरह से उन्मुख होती हैं। इन अणुओं का आकार लम्बा होना चाहिए। अणुओं की कुल्हाड़ियों के सबसे सरल नामित क्रम के अलावा, एक लिक्विड क्रिस्टल में अणुओं का एक अधिक जटिल प्राच्य क्रम महसूस किया जा सकता है।
आणविक कुल्हाड़ियों के क्रम के प्रकार के आधार पर, लिक्विड क्रिस्टल को तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: नेमैटिक, स्मेक्टिक और कोलेस्टेरिक।
लिक्विड क्रिस्टल के भौतिकी और उनके अनुप्रयोगों पर अनुसंधान वर्तमान में दुनिया के सभी सबसे विकसित देशों में व्यापक मोर्चे पर किया जा रहा है। घरेलू अनुसंधान अकादमिक और औद्योगिक अनुसंधान संस्थानों दोनों में केंद्रित है और इसकी एक लंबी परंपरा है। वी.के. फ्रेडरिक से वी.एन. स्वेत्कोव. हाल के वर्षों में, लिक्विड क्रिस्टल का तेजी से अध्ययन, रूसी शोधकर्ता भी लिक्विड क्रिस्टल के सिद्धांत के विकास में महत्वपूर्ण योगदान देते हैं, विशेष रूप से, लिक्विड क्रिस्टल के प्रकाशिकी। तो, आईजी के काम। चिस्त्यकोवा, ए.पी. कपुस्तिना, एस.ए. ब्रेज़ोव्स्की, एस.ए. पिकिना, एल.एम. ब्लिनोव और कई अन्य सोवियत शोधकर्ता वैज्ञानिक समुदाय के लिए व्यापक रूप से जाने जाते हैं और लिक्विड क्रिस्टल के कई प्रभावी तकनीकी अनुप्रयोगों की नींव के रूप में काम करते हैं।
लिक्विड क्रिस्टल का अस्तित्व बहुत पहले यानी 1888 में यानी लगभग एक सदी पहले स्थापित हो गया था। हालांकि वैज्ञानिकों को पदार्थ की इस स्थिति का सामना 1888 से पहले करना पड़ा था, लेकिन बाद में आधिकारिक तौर पर इसकी खोज की गई।
लिक्विड क्रिस्टल की खोज सबसे पहले ऑस्ट्रियाई वनस्पतिशास्त्री रीनित्जर ने की थी। उनके द्वारा संश्लेषित नए पदार्थ कोलेस्टेरिल बेंजोएट की जांच करते हुए, उन्होंने पाया कि 145 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, इस पदार्थ के क्रिस्टल पिघल जाते हैं, जिससे एक बादल तरल बनता है जो प्रकाश को दृढ़ता से बिखेरता है। निरंतर गर्म करने पर, 179 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंचने पर, तरल स्पष्ट हो जाता है, अर्थात यह पानी की तरह एक साधारण तरल की तरह वैकल्पिक रूप से व्यवहार करना शुरू कर देता है। कोलेस्टेरिल बेंजोएट ने अशांत चरण में अप्रत्याशित गुण दिखाए। एक ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप के तहत इस चरण की जांच करते हुए, रीनित्जर ने पाया कि इसमें द्विअर्थीता है। इसका मतलब है कि प्रकाश का अपवर्तनांक, यानी इस चरण में प्रकाश की गति, ध्रुवीकरण पर निर्भर करती है।

9. तरल- किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति, एक ठोस अवस्था (मात्रा का संरक्षण, एक निश्चित तन्य शक्ति) और एक गैसीय अवस्था (आकार परिवर्तनशीलता) की विशेषताओं का संयोजन। एक तरल को कणों (अणुओं, परमाणुओं) की व्यवस्था में एक छोटी दूरी के क्रम और अणुओं की तापीय गति की गतिज ऊर्जा और उनकी बातचीत की संभावित ऊर्जा में एक छोटा अंतर होता है। तरल अणुओं की ऊष्मीय गति में संतुलन की स्थिति के आसपास दोलन होते हैं और एक संतुलन स्थिति से दूसरे में अपेक्षाकृत दुर्लभ छलांग होती है, जो तरल की तरलता से जुड़ी होती है।

10. सुपरक्रिटिकल फ्लूइड(जीएफआर) एक पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति है, जिसमें तरल और गैस चरणों के बीच का अंतर गायब हो जाता है। महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर के तापमान और दबाव पर कोई भी पदार्थ एक सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ है। सुपरक्रिटिकल अवस्था में किसी पदार्थ के गुण गैस और तरल चरणों में उसके गुणों के बीच मध्यवर्ती होते हैं। इस प्रकार, एससीएफ में गैसों की तरह उच्च घनत्व, तरल के करीब और कम चिपचिपापन होता है। इस मामले में प्रसार गुणांक का तरल और गैस के बीच एक मध्यवर्ती मूल्य होता है। सुपरक्रिटिकल अवस्था में पदार्थों का उपयोग प्रयोगशाला और औद्योगिक प्रक्रियाओं में कार्बनिक सॉल्वैंट्स के विकल्प के रूप में किया जा सकता है। सुपरक्रिटिकल पानी और सुपरक्रिटिकल कार्बन डाइऑक्साइड को कुछ गुणों के संबंध में सबसे बड़ी रुचि और वितरण प्राप्त हुआ है।
सुपरक्रिटिकल अवस्था के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक पदार्थों को भंग करने की क्षमता है। द्रव के तापमान या दबाव को बदलकर, इसके गुणों को व्यापक श्रेणी में बदला जा सकता है। इस प्रकार, एक तरल पदार्थ प्राप्त करना संभव है जिसके गुण या तो तरल या गैस के करीब हों। इस प्रकार, बढ़ते घनत्व (स्थिर तापमान पर) के साथ द्रव की घुलने की शक्ति बढ़ जाती है। चूंकि बढ़ते दबाव के साथ घनत्व बढ़ता है, दबाव बदलने से द्रव की घुलने की शक्ति (स्थिर तापमान पर) प्रभावित हो सकती है। तापमान के मामले में, द्रव गुणों की निर्भरता कुछ अधिक जटिल होती है - एक निरंतर घनत्व पर, द्रव की घुलने की शक्ति भी बढ़ जाती है, लेकिन महत्वपूर्ण बिंदु के पास, तापमान में मामूली वृद्धि से घनत्व में तेज गिरावट हो सकती है, और, तदनुसार, भंग करने की शक्ति। सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ एक दूसरे के साथ अनिश्चित काल तक मिश्रित होते हैं, इसलिए जब मिश्रण का महत्वपूर्ण बिंदु पहुंच जाता है, तो सिस्टम हमेशा सिंगल-फेज होगा। बाइनरी मिश्रण के अनुमानित महत्वपूर्ण तापमान की गणना पदार्थों के महत्वपूर्ण मापदंडों के अंकगणितीय माध्य के रूप में की जा सकती है Tc(mix) = (A का मोल अंश) x TcA + (B का मोल अंश) x TcB।

11. गैसीय- (फ्रेंच गज़, ग्रीक अराजकता से - अराजकता), पदार्थ की समग्र स्थिति जिसमें उसके कणों (अणुओं, परमाणुओं, आयनों) की तापीय गति की गतिज ऊर्जा उनके बीच परस्पर क्रिया की संभावित ऊर्जा से अधिक हो जाती है, और इसलिए कण स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ें, समान रूप से बाहरी क्षेत्रों की अनुपस्थिति में भरते हुए, उन्हें प्रदान की गई संपूर्ण मात्रा।

12. प्लाज्मा- (ग्रीक प्लाज्मा से - ढाला, आकार), पदार्थ की एक अवस्था, जो एक आयनित गैस है, जिसमें धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों की सांद्रता समान (अर्ध-तटस्थता) होती है। ब्रह्मांड में अधिकांश पदार्थ प्लाज्मा अवस्था में है: तारे, गांगेय नीहारिकाएँ और अंतरतारकीय माध्यम। पृथ्वी के पास, प्लाज्मा सौर हवा, चुंबकमंडल और आयनोस्फीयर के रूप में मौजूद है। नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन को लागू करने के उद्देश्य से ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के मिश्रण से उच्च तापमान प्लाज्मा (टी ~ 106 - 108 के) की जांच की जा रही है। निम्न-तापमान प्लाज्मा (T 105K) का उपयोग विभिन्न गैस-निर्वहन उपकरणों (गैस लेजर, आयन उपकरण, MHD जनरेटर, प्लाज्मा मशाल, प्लाज्मा इंजन, आदि) के साथ-साथ प्रौद्योगिकी में भी किया जाता है (देखें प्लाज्मा धातु विज्ञान, प्लाज्मा ड्रिलिंग, प्लाज्मा प्रौद्योगिकी)।

13. पतित पदार्थ- प्लाज्मा और न्यूट्रॉन के बीच एक मध्यवर्ती चरण है। यह सफेद बौनों में देखा जाता है और सितारों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जब परमाणु अत्यधिक उच्च तापमान और दबाव की स्थिति में होते हैं, तो वे अपने इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं (वे एक इलेक्ट्रॉन गैस में चले जाते हैं)। दूसरे शब्दों में, वे पूरी तरह से आयनित (प्लाज्मा) हैं। ऐसी गैस (प्लाज्मा) का दबाव इलेक्ट्रॉन दबाव से निर्धारित होता है। यदि घनत्व बहुत अधिक है, तो सभी कण एक दूसरे के पास जाने के लिए मजबूर हो जाते हैं। इलेक्ट्रॉन कुछ ऊर्जाओं वाली अवस्थाओं में हो सकते हैं, और दो इलेक्ट्रॉनों में समान ऊर्जा नहीं हो सकती (जब तक कि उनके स्पिन विपरीत न हों)। इस प्रकार, एक घनी गैस में, सभी निम्न ऊर्जा स्तर इलेक्ट्रॉनों से भर जाते हैं। ऐसी गैस को पतित कहा जाता है। इस अवस्था में, इलेक्ट्रॉन एक पतित इलेक्ट्रॉन दबाव प्रदर्शित करते हैं जो गुरुत्वाकर्षण बलों का विरोध करता है।

14. न्यूट्रॉनियम- एकत्रीकरण की स्थिति जिसमें पदार्थ अतिउच्च दबाव में गुजरता है, जो अभी तक प्रयोगशाला में अप्राप्य है, लेकिन न्यूट्रॉन सितारों के अंदर मौजूद है। न्यूट्रॉन अवस्था में संक्रमण के दौरान, पदार्थ के इलेक्ट्रॉन प्रोटॉन के साथ परस्पर क्रिया करते हैं और न्यूट्रॉन में बदल जाते हैं। नतीजतन, न्यूट्रॉन अवस्था में पदार्थ पूरी तरह से न्यूट्रॉन से बना होता है और इसमें परमाणु के क्रम का घनत्व होता है। इस मामले में पदार्थ का तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए (ऊर्जा समतुल्य में, सौ MeV से अधिक नहीं)।
तापमान में तेज वृद्धि (सैकड़ों MeV और उससे अधिक) के साथ, न्यूट्रॉन अवस्था में, विभिन्न मेसन पैदा होने और नष्ट होने लगते हैं। तापमान में और वृद्धि के साथ, डिकॉन्फाइनमेंट होता है, और मामला क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा की स्थिति में चला जाता है। इसमें अब हैड्रॉन नहीं होते हैं, बल्कि लगातार पैदा होने और गायब होने वाले क्वार्क और ग्लून्स होते हैं।

15. क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा(क्रोमोप्लाज्म) उच्च-ऊर्जा भौतिकी और प्राथमिक कण भौतिकी में पदार्थ की एक समग्र अवस्था है, जिसमें हैड्रोनिक पदार्थ उस अवस्था के समान अवस्था में जाता है जिसमें इलेक्ट्रॉन और आयन साधारण प्लाज्मा में होते हैं।
आमतौर पर हैड्रोन में पदार्थ तथाकथित रंगहीन ("सफेद") अवस्था में होता है। यानी अलग-अलग रंगों के क्वार्क एक दूसरे की भरपाई करते हैं। सामान्य पदार्थ में भी ऐसी ही स्थिति होती है - जब सभी परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होते हैं, अर्थात,
उनमें सकारात्मक आरोपों की भरपाई नकारात्मक लोगों द्वारा की जाती है। उच्च तापमान पर, परमाणुओं का आयनीकरण हो सकता है, जबकि आवेश अलग हो जाते हैं, और पदार्थ बन जाता है, जैसा कि वे कहते हैं, "अर्ध-तटस्थ"। अर्थात्, पदार्थ का पूरा बादल समग्र रूप से तटस्थ रहता है, और उसके अलग-अलग कण तटस्थ रहना बंद कर देते हैं। संभवतः, हैड्रोनिक पदार्थ के साथ भी ऐसा ही हो सकता है - बहुत अधिक ऊर्जा पर, रंग निकलता है और पदार्थ को "अर्ध-रंगहीन" बनाता है।
संभवतः, ब्रह्मांड का मामला बिग बैंग के बाद पहले क्षणों में क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा की स्थिति में था। अब बहुत अधिक ऊर्जा वाले कणों के आपस में टकराने पर क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा थोड़े समय के लिए बन सकता है।
2005 में ब्रुकहेवन नेशनल लेबोरेटरी में आरएचआईसी त्वरक पर क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त किया गया था। फरवरी 2010 में अधिकतम प्लाज्मा तापमान 4 ट्रिलियन डिग्री सेल्सियस प्राप्त किया गया था।

16. अजीब पदार्थ- एकत्रीकरण की स्थिति, जिसमें पदार्थ घनत्व के सीमा मूल्यों तक संकुचित होता है, यह "क्वार्क सूप" के रूप में मौजूद हो सकता है। इस राज्य में एक घन सेंटीमीटर पदार्थ का वजन अरबों टन होगा; इसके अलावा, यह किसी भी सामान्य पदार्थ को बदल देगा जिसके साथ यह एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा की रिहाई के साथ उसी "अजीब" रूप में संपर्क में आता है।
एक तारे के कोर के पदार्थ को "अजीब पदार्थ" में बदलने के दौरान जो ऊर्जा जारी की जा सकती है, वह "क्वार्क नोवा" के एक सुपर-शक्तिशाली विस्फोट की ओर ले जाएगी - और, लेही और वायड के अनुसार, यह ठीक था यह विस्फोट खगोलविदों ने सितंबर 2006 में देखा था।
इस पदार्थ के बनने की प्रक्रिया एक साधारण सुपरनोवा से शुरू हुई, जिसमें एक विशाल तारा बदल गया। पहले विस्फोट के परिणामस्वरूप, एक न्यूट्रॉन तारे का निर्माण हुआ। लेकिन, लेही और वायद के अनुसार, यह लंबे समय तक नहीं चला - जैसा कि इसके घूर्णन को अपने स्वयं के चुंबकीय क्षेत्र से धीमा लग रहा था, यह "अजीब सामान" के थक्के के गठन के साथ और भी कम होना शुरू हो गया, जिसके कारण एक सामान्य सुपरनोवा विस्फोट से भी अधिक शक्तिशाली, ऊर्जा की रिहाई - और पूर्व न्यूट्रॉन स्टार के पदार्थ की बाहरी परतें, प्रकाश की गति के करीब गति से आसपास के अंतरिक्ष में उड़ती हैं।

17. अत्यधिक सममित पदार्थ- यह एक ऐसा पदार्थ है जिसे इस हद तक संकुचित किया जाता है कि इसके अंदर के माइक्रोपार्टिकल्स एक दूसरे के ऊपर स्तरित हो जाते हैं, और शरीर खुद ही ब्लैक होल में गिर जाता है। शब्द "समरूपता" को इस प्रकार समझाया गया है: आइए स्कूल की बेंच से सभी को ज्ञात पदार्थ की कुल अवस्थाओं को लें - ठोस, तरल, गैसीय। निश्चितता के लिए, एक आदर्श अनंत क्रिस्टल को ठोस मानें। अनुवाद के संबंध में इसकी एक निश्चित, तथाकथित असतत समरूपता है। इसका मतलब यह है कि यदि क्रिस्टल जाली को दो परमाणुओं के बीच के अंतराल के बराबर दूरी से स्थानांतरित किया जाता है, तो इसमें कुछ भी नहीं बदलेगा - क्रिस्टल स्वयं के साथ मेल खाएगा। यदि क्रिस्टल को पिघलाया जाता है, तो परिणामी तरल की समरूपता अलग होगी: यह बढ़ जाएगी। एक क्रिस्टल में, केवल कुछ बिंदु जो एक दूसरे से कुछ दूरी पर दूर थे, क्रिस्टल जाली के तथाकथित नोड्स, जिसमें समान परमाणु स्थित थे, समकक्ष थे।
तरल अपने पूरे आयतन में सजातीय है, इसके सभी बिंदु एक दूसरे से अप्रभेद्य हैं। इसका मतलब यह है कि तरल पदार्थ को किसी भी मनमानी दूरी से विस्थापित किया जा सकता है (और न केवल कुछ असतत वाले, जैसे कि क्रिस्टल में) या किसी भी मनमाने कोण से घुमाया जा सकता है (जो कि क्रिस्टल में बिल्कुल नहीं किया जा सकता है) और यह अपने आप से मेल खाएगा। इसकी समरूपता की डिग्री अधिक है। गैस और भी अधिक सममित है: बर्तन में तरल एक निश्चित मात्रा में रहता है और बर्तन के अंदर एक विषमता होती है, जहां तरल होता है, और जहां यह नहीं होता है। दूसरी ओर, गैस उसे प्रदान किए गए संपूर्ण आयतन पर कब्जा कर लेती है, और इस अर्थ में इसके सभी बिंदु एक दूसरे से अप्रभेद्य हैं। फिर भी, यहाँ बिंदुओं के बारे में नहीं, बल्कि छोटे, लेकिन स्थूल तत्वों के बारे में बोलना अधिक सही होगा, क्योंकि सूक्ष्म स्तर पर अभी भी अंतर हैं। कुछ समय में परमाणु या अणु होते हैं, जबकि अन्य नहीं होते हैं। समरूपता केवल कुछ मैक्रोस्कोपिक वॉल्यूम मापदंडों में, या समय में औसतन देखी जाती है।
लेकिन सूक्ष्म स्तर पर अभी भी कोई तात्कालिक समरूपता नहीं है। यदि पदार्थ को बहुत दृढ़ता से संकुचित किया जाता है, तो उन दबावों के लिए जो रोजमर्रा की जिंदगी में अस्वीकार्य हैं, संकुचित हो जाते हैं ताकि परमाणुओं को कुचल दिया जाए, उनके गोले एक-दूसरे में घुस गए, और नाभिक स्पर्श करने लगे, सूक्ष्म स्तर पर समरूपता उत्पन्न होती है। सभी नाभिक समान होते हैं और एक दूसरे के खिलाफ दबाए जाते हैं, न केवल अंतर-परमाणु होते हैं, बल्कि आंतरिक दूरी भी होती है, और पदार्थ सजातीय (अजीब पदार्थ) बन जाता है।
लेकिन एक सबमाइक्रोस्कोपिक स्तर भी है। नाभिक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बने होते हैं जो नाभिक के अंदर घूमते हैं। उनके बीच कुछ जगह भी है। यदि आप इस प्रकार सेक करना जारी रखते हैं कि नाभिक भी कुचले जाते हैं, तो नाभिक एक दूसरे के खिलाफ मजबूती से दबेंगे। फिर, सूक्ष्म स्तर पर, समरूपता दिखाई देगी, जो सामान्य नाभिक के अंदर भी नहीं है।
जो कहा गया है, उससे एक निश्चित प्रवृत्ति देखी जा सकती है: तापमान जितना अधिक होता है और दबाव जितना अधिक होता है, पदार्थ उतना ही अधिक सममित होता है। इन विचारों के आधार पर, अधिकतम तक संकुचित पदार्थ को दृढ़ता से सममित कहा जाता है।

18. कमजोर सममित पदार्थ- अपने गुणों में दृढ़ता से सममित पदार्थ के विपरीत एक राज्य, जो बहुत प्रारंभिक ब्रह्मांड में प्लैंक तापमान के करीब तापमान पर मौजूद था, शायद बिग बैंग के 10-12 सेकंड बाद, जब मजबूत, कमजोर और विद्युत चुम्बकीय बल एक ही सुपरफोर्स थे . इस अवस्था में पदार्थ इस हद तक संकुचित हो जाता है कि उसका द्रव्यमान ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, जो फूलने लगता है, अर्थात बिना सीमा के फैल जाता है। महाशक्ति के प्रायोगिक उत्पादन और स्थलीय परिस्थितियों में पदार्थ को इस चरण में स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा प्राप्त करना अभी तक संभव नहीं है, हालांकि प्रारंभिक ब्रह्मांड का अध्ययन करने के लिए लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर में ऐसे प्रयास किए गए थे। इस पदार्थ को बनाने वाले सुपरफोर्स की संरचना में गुरुत्वाकर्षण संपर्क की अनुपस्थिति के कारण, सुपरसिमेट्रिक बल की तुलना में सुपरफोर्स पर्याप्त रूप से सममित नहीं है, जिसमें सभी 4 प्रकार के इंटरैक्शन शामिल हैं। इसलिए, एकत्रीकरण की इस स्थिति को ऐसा नाम मिला।

19. विकिरण पदार्थ- यह, वास्तव में, अब एक पदार्थ नहीं है, बल्कि अपने शुद्धतम रूप में ऊर्जा है। हालाँकि, यह एकत्रीकरण की यह काल्पनिक स्थिति है कि एक शरीर जो प्रकाश की गति तक पहुँच गया है, उसे ले जाएगा। यह शरीर को प्लैंक तापमान (1032K) तक गर्म करके भी प्राप्त किया जा सकता है, अर्थात पदार्थ के अणुओं को प्रकाश की गति तक फैलाकर। सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, जब गति 0.99 s से अधिक तक पहुँच जाती है, तो शरीर का द्रव्यमान "सामान्य" त्वरण की तुलना में बहुत तेज़ी से बढ़ने लगता है, इसके अलावा, शरीर लंबा हो जाता है, गर्म हो जाता है, अर्थात यह शुरू हो जाता है अवरक्त स्पेक्ट्रम में विकिरण। 0.999 एस की दहलीज को पार करते समय, शरीर मौलिक रूप से बदलता है और बीम अवस्था तक एक तीव्र चरण संक्रमण शुरू करता है। आइंस्टीन के सूत्र के अनुसार, पूर्ण रूप से लिया गया, अंतिम पदार्थ का बढ़ता द्रव्यमान उन द्रव्यमानों से बना होता है जो शरीर से थर्मल, एक्स-रे, ऑप्टिकल और अन्य विकिरण के रूप में अलग होते हैं, जिनमें से प्रत्येक की ऊर्जा होती है सूत्र में अगले पद द्वारा वर्णित। इस प्रकार, प्रकाश की गति के करीब पहुंचने वाला शरीर सभी स्पेक्ट्रा में विकिरण करना शुरू कर देगा, लंबाई में बढ़ेगा और समय के साथ धीमा हो जाएगा, प्लैंक की लंबाई तक पतला हो जाएगा, यानी गति सी तक पहुंचने पर, शरीर असीम रूप से लंबा और पतला हो जाएगा। किरण प्रकाश की गति से चलती है और इसमें ऐसे फोटॉन होते हैं जिनकी कोई लंबाई नहीं होती है, और इसका अनंत द्रव्यमान पूरी तरह से ऊर्जा में बदल जाएगा। इसलिए, ऐसे पदार्थ को विकिरण कहा जाता है।

सभी पदार्थ एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में हो सकते हैं - ठोस, तरल, गैसीय और प्लाज्मा। प्राचीन काल में, यह माना जाता था: दुनिया में पृथ्वी, जल, वायु और अग्नि शामिल हैं। पदार्थों की कुल अवस्थाएँ इस दृश्य विभाजन के अनुरूप होती हैं। अनुभव बताता है कि समुच्चय राज्यों के बीच की सीमाएँ बहुत मनमानी हैं। कम दबाव और कम तापमान पर गैसों को आदर्श माना जाता है, उनमें अणु भौतिक बिंदुओं के अनुरूप होते हैं जो केवल लोचदार प्रभाव के नियमों के अनुसार टकरा सकते हैं। प्रभाव के क्षण में अणुओं के बीच परस्पर क्रिया की शक्ति नगण्य होती है, टकराव स्वयं यांत्रिक ऊर्जा के नुकसान के बिना होते हैं। लेकिन जैसे-जैसे अणुओं के बीच की दूरी बढ़ती है, अणुओं की परस्पर क्रिया को भी ध्यान में रखना चाहिए। ये अंतःक्रियाएं गैसीय अवस्था से तरल या ठोस में संक्रमण को प्रभावित करने लगती हैं। अणुओं के बीच विभिन्न प्रकार की बातचीत हो सकती है।

इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन की ताकतों में संतृप्ति नहीं होती है, जो परमाणुओं के रासायनिक संपर्क की ताकतों से भिन्न होती है, जिससे अणुओं का निर्माण होता है। आवेशित कणों के बीच परस्पर क्रिया करते समय वे इलेक्ट्रोस्टैटिक हो सकते हैं। अनुभव से पता चला है कि क्वांटम यांत्रिक संपर्क, जो अणुओं की दूरी और पारस्परिक अभिविन्यास पर निर्भर करता है, 10 -9 मीटर से अधिक के अणुओं के बीच की दूरी पर नगण्य है। दुर्लभ गैसों में, इसे उपेक्षित किया जा सकता है या यह माना जा सकता है कि संभावित बातचीत की ऊर्जा व्यावहारिक रूप से शून्य है। कम दूरी पर, यह ऊर्जा कम होती है, परस्पर आकर्षण बल कार्य करते हैं

पर - पारस्परिक प्रतिकर्षण और बल

अणुओं का आकर्षण और प्रतिकर्षण संतुलित होता है और एफ = 0. यहाँ बल स्थितिज ऊर्जा के साथ उनके संबंध से निर्धारित होते हैं। लेकिन कण गतिज ऊर्जा के एक निश्चित आरक्षित होने पर गति करते हैं

जी। एक अणु को गतिहीन होने दें, और दूसरा उससे टकराए, जिसमें ऊर्जा की आपूर्ति हो। जब अणु एक-दूसरे के पास पहुंचते हैं, तो आकर्षण बल सकारात्मक कार्य करते हैं और उनकी परस्पर क्रिया की स्थितिज ऊर्जा कुछ दूरी तक कम हो जाती है। साथ ही, गतिज ऊर्जा (और गति) बढ़ जाती है। जब दूरी कम हो जाती है, तो आकर्षक बलों को प्रतिकारक बलों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा। अणु द्वारा इन बलों के विरुद्ध किया गया कार्य ऋणात्मक होता है।

अणु गतिहीन अणु के पास तब तक जाएगा जब तक कि उसकी गतिज ऊर्जा पूरी तरह से संभावित में परिवर्तित न हो जाए। न्यूनतम दूरी डी,कौन से अणु एक दूसरे के पास जा सकते हैं, कहलाते हैं प्रभावी आणविक व्यास।रुकने के बाद, बढ़ती गति के साथ प्रतिकारक बलों की कार्रवाई के तहत अणु दूर जाना शुरू कर देगा। फिर से दूरी पार करने के बाद, अणु आकर्षक बलों के क्षेत्र में गिर जाएगा, जो इसके निष्कासन को धीमा कर देगा। प्रभावी व्यास गतिज ऊर्जा के प्रारंभिक स्टॉक पर निर्भर करता है, अर्थात। यह मान स्थिर नहीं है। बातचीत की संभावित ऊर्जा के बराबर दूरी पर एक असीम रूप से बड़ा मूल्य या "अवरोध" होता है जो कम दूरी पर अणुओं के केंद्रों के अभिसरण को रोकता है। औसत गतिज ऊर्जा के साथ बातचीत की औसत संभावित ऊर्जा का अनुपात पदार्थ की कुल स्थिति को निर्धारित करता है: तरल पदार्थ के लिए गैसों के लिए, ठोस के लिए

संघनित मीडिया तरल और ठोस होते हैं। उनमें, परमाणु और अणु करीब स्थित होते हैं, लगभग स्पर्श करते हैं। द्रव और ठोस में अणुओं के केंद्रों के बीच की औसत दूरी लगभग (2-5) 10 -10 मीटर है। उनका घनत्व लगभग समान है। अंतरपरमाण्विक दूरियां उस दूरी से अधिक हो जाती हैं जिस पर इलेक्ट्रॉन बादल एक दूसरे में इतना अधिक प्रवेश करते हैं कि प्रतिकारक बल उत्पन्न होते हैं। तुलना के लिए, सामान्य परिस्थितियों में गैसों में अणुओं के बीच की औसत दूरी लगभग 33 10 -10 मीटर होती है।

पर तरल पदार्थइंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन अधिक स्पष्ट है, अणुओं की तापीय गति संतुलन की स्थिति के आसपास कमजोर दोलनों में प्रकट होती है और यहां तक ​​​​कि एक स्थिति से दूसरी स्थिति में कूद जाती है। इसलिए, उनके पास कणों की व्यवस्था में केवल शॉर्ट-रेंज ऑर्डर होता है, यानी, केवल निकटतम कणों की व्यवस्था में स्थिरता, और विशेषता तरलता।

एसएनएफसंरचना की कठोरता की विशेषता है, एक सटीक परिभाषित मात्रा और आकार है, जो तापमान और दबाव के प्रभाव में बहुत कम बदलता है। ठोस में, अनाकार और क्रिस्टलीय अवस्थाएँ संभव हैं। मध्यवर्ती पदार्थ भी हैं - लिक्विड क्रिस्टल। लेकिन ठोस पदार्थों में परमाणु बिल्कुल भी गतिहीन नहीं होते, जैसा कि कोई सोच सकता है। उनमें से प्रत्येक पड़ोसियों के बीच उत्पन्न होने वाली लोचदार ताकतों के प्रभाव में हर समय उतार-चढ़ाव करता है। अधिकांश तत्वों और यौगिकों में एक माइक्रोस्कोप के तहत एक क्रिस्टल संरचना होती है।

तो, नमक के दाने आदर्श क्यूब्स की तरह दिखते हैं। क्रिस्टल में, परमाणु क्रिस्टल जाली के नोड्स पर स्थिर होते हैं और केवल जाली नोड्स के पास कंपन कर सकते हैं। क्रिस्टल सच्चे ठोस होते हैं, और प्लास्टिक या डामर जैसे ठोस ठोस और तरल पदार्थ के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं। एक अनाकार शरीर, एक तरल की तरह, एक छोटी दूरी का क्रम होता है, लेकिन कूदने की संभावना कम होती है। तो, कांच को एक सुपरकूल्ड तरल माना जा सकता है, जिसमें चिपचिपापन बढ़ जाता है। लिक्विड क्रिस्टल में तरल पदार्थ की तरलता होती है, लेकिन परमाणुओं की व्यवस्था के क्रम को बनाए रखते हैं और गुणों की अनिसोट्रॉपी रखते हैं।

क्रिस्टल में परमाणुओं (और लगभग में) के रासायनिक बंधन अणुओं के समान होते हैं। ठोस पदार्थों की संरचना और कठोरता का निर्धारण इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों में अंतर से होता है जो शरीर को बनाने वाले परमाणुओं को एक साथ बांधते हैं। वह तंत्र जो परमाणुओं को अणुओं में बांधता है, ठोस आवधिक संरचनाओं का निर्माण कर सकता है, जिसे मैक्रोमोलेक्यूल्स माना जा सकता है। आयनिक और सहसंयोजक अणुओं की तरह, आयनिक और सहसंयोजक क्रिस्टल होते हैं। क्रिस्टल में आयनिक जालक आयनिक बंधों द्वारा आपस में जुड़े रहते हैं (चित्र 7.1 देखें)। टेबल सॉल्ट की संरचना ऐसी होती है कि प्रत्येक सोडियम आयन में छह पड़ोसी होते हैं - क्लोराइड आयन। यह वितरण न्यूनतम ऊर्जा से मेल खाता है, अर्थात, जब ऐसा विन्यास बनता है, तो अधिकतम ऊर्जा निकलती है। इसलिए, जैसे ही तापमान गलनांक से नीचे चला जाता है, शुद्ध क्रिस्टल बनने की प्रवृत्ति देखी जाती है। तापमान में वृद्धि के साथ, थर्मल गतिज ऊर्जा बंधन को तोड़ने के लिए पर्याप्त है, क्रिस्टल पिघलना शुरू हो जाएगा, और संरचना ढह जाएगी। क्रिस्टल बहुरूपता विभिन्न क्रिस्टल संरचनाओं के साथ राज्यों को बनाने की क्षमता है।

जब तटस्थ परमाणुओं में विद्युत आवेश का वितरण बदलता है, तो पड़ोसियों के बीच कमजोर बातचीत हो सकती है। इस बंधन को आणविक या वैन डेर वाल्स बॉन्ड कहा जाता है (जैसा कि हाइड्रोजन अणु में होता है)। लेकिन तटस्थ परमाणुओं के बीच स्थिरवैद्युत आकर्षण बल भी उत्पन्न हो सकते हैं, तब परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कोशों में कोई पुनर्व्यवस्था नहीं होती है। इलेक्ट्रॉन के गोले के दृष्टिकोण के दौरान पारस्परिक प्रतिकर्षण सकारात्मक आवेशों के सापेक्ष ऋणात्मक आवेशों के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को स्थानांतरित कर देता है। प्रत्येक परमाणु दूसरे में एक विद्युत द्विध्रुव उत्पन्न करता है, और इससे उनका आकर्षण होता है। यह अंतर-आणविक बलों या वैन डेर वाल्स बलों की क्रिया है, जिनकी क्रिया का एक बड़ा दायरा होता है।

चूंकि हाइड्रोजन परमाणु बहुत छोटा होता है और इसका इलेक्ट्रॉन आसानी से विस्थापित हो जाता है, यह अक्सर एक साथ दो परमाणुओं की ओर आकर्षित होता है, जिससे हाइड्रोजन बंध बनता है। हाइड्रोजन बांड पानी के अणुओं की एक दूसरे के साथ बातचीत के लिए भी जिम्मेदार है। यह पानी और बर्फ के कई अनूठे गुणों की व्याख्या करता है (चित्र 7.4)।

सहसंयोजक बंधन(या परमाणु) तटस्थ परमाणुओं की आंतरिक बातचीत के कारण प्राप्त होता है। ऐसे बंधन का एक उदाहरण मीथेन अणु में बंधन है। कार्बन का एक अत्यधिक बंधुआ रूप हीरा है (चार हाइड्रोजन परमाणुओं को चार कार्बन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है)।

तो, सहसंयोजक बंधन पर निर्मित कार्बन, हीरे के रूप में एक क्रिस्टल बनाता है। प्रत्येक परमाणु चार परमाणुओं से घिरा होता है जो एक नियमित चतुष्फलक बनाता है। लेकिन उनमें से प्रत्येक एक साथ पड़ोसी टेट्राहेड्रोन का शीर्ष है। अन्य परिस्थितियों में, वही कार्बन परमाणु क्रिस्टलीकृत हो जाते हैं ग्रेफाइटग्रेफाइट में, वे परमाणु बंधनों से भी जुड़े होते हैं, लेकिन वे कतरनी में सक्षम हेक्सागोनल हनीकोम्ब कोशिकाओं के विमान बनाते हैं। षट्भुज के शीर्षों पर स्थित परमाणुओं के बीच की दूरी 0.142 एनएम है। परतें 0.335 एनएम की दूरी पर स्थित हैं, अर्थात। कमजोर रूप से बाध्य है, इसलिए ग्रेफाइट प्लास्टिक और नरम है (चित्र। 7.5)। 1990 में एक नए पदार्थ की प्राप्ति के बारे में एक संदेश के कारण शोध कार्य में तेजी आई - फुलराइट,कार्बन अणुओं से मिलकर - फुलरीन। कार्बन का यह रूप आणविक है; सबसे छोटा तत्व परमाणु नहीं है, बल्कि एक अणु है। इसका नाम वास्तुकार आर। फुलर के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1954 में हेक्सागोन्स और पेंटागन से संरचनाओं के निर्माण के लिए एक पेटेंट प्राप्त किया था जो एक गोलार्ध बनाते हैं। से अणु 60 1985 में 0.71 एनएम के व्यास वाले कार्बन परमाणुओं की खोज की गई, फिर अणुओं की खोज की गई, आदि। उन सभी की स्थिर सतहें थीं,

लेकिन अणु सी 60 और से 70 . यह मान लेना तर्कसंगत है कि ग्रेफाइट का उपयोग फुलरीन के संश्लेषण के लिए फीडस्टॉक के रूप में किया जाता है। यदि ऐसा है, तो हेक्सागोनल टुकड़े की त्रिज्या 0.37 एनएम होनी चाहिए। लेकिन यह 0.357 एनएम के बराबर निकला। 2% का यह अंतर इस तथ्य के कारण है कि कार्बन परमाणु गोलाकार सतह पर ग्रेफाइट से विरासत में मिले 20 नियमित हेक्सागोन और 12 नियमित पेंटाहेड्रोन के शीर्ष पर स्थित होते हैं, अर्थात। डिजाइन एक सॉकर बॉल जैसा दिखता है। यह पता चला है कि जब एक बंद क्षेत्र में "सिलाई" की जाती है, तो कुछ फ्लैट हेक्सागोन पेंटाहेड्रोन में बदल जाते हैं। कमरे के तापमान पर, सी 60 अणु एक संरचना में संघनित होते हैं जहां प्रत्येक अणु में 12 पड़ोसी होते हैं जो 0.3 एनएम अलग होते हैं। पर टी= 349 K, एक प्रथम-क्रम चरण संक्रमण होता है - जाली को एक घन में पुनर्व्यवस्थित किया जाता है। क्रिस्टल स्वयं एक अर्धचालक है, लेकिन जब C 60 क्रिस्टलीय फिल्म में एक क्षार धातु जोड़ा जाता है, तो 19 K के तापमान पर अतिचालकता होती है। यदि एक या दूसरे परमाणु को इस खोखले अणु में पेश किया जाता है, तो इसे आधार के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है अल्ट्राहाई सूचना घनत्व के साथ एक भंडारण माध्यम बनाना: रिकॉर्डिंग घनत्व 4-10 12 बिट/सेमी2 तक पहुंच जाएगा। तुलना के लिए, फेरोमैग्नेटिक सामग्री की एक फिल्म 10 7 बिट्स / सेमी 2 के क्रम की रिकॉर्डिंग घनत्व देती है, और ऑप्टिकल डिस्क, यानी। लेजर तकनीक, - 10 8 बिट/सेमी 2। इस कार्बन में अन्य अद्वितीय गुण भी हैं जो दवा और औषध विज्ञान में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं।

धातु के क्रिस्टल में खुद को प्रकट करता है धात्विक बंधन,जब किसी धातु के सभी परमाणु अपने संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को "सामूहिक उपयोग के लिए" दान करते हैं। वे कमजोर रूप से परमाणु कोर से बंधे होते हैं और क्रिस्टल जाली के साथ स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकते हैं। लगभग 2/5 रासायनिक तत्व धातु हैं। धातुओं (पारा को छोड़कर) में, एक बंधन तब बनता है जब धातु के परमाणुओं के खाली कक्ष ओवरलैप होते हैं और क्रिस्टल जाली के निर्माण के कारण इलेक्ट्रॉन अलग हो जाते हैं। यह पता चला है कि जाली के धनायन इलेक्ट्रॉन गैस में डूबे हुए हैं। एक धातु बंधन तब होता है जब परमाणु एक दूसरे के पास बाहरी इलेक्ट्रॉन बादल के आकार से कम दूरी पर पहुंचते हैं। इस विन्यास (पॉली सिद्धांत) के साथ, बाहरी इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा बढ़ जाती है, और पड़ोसियों के नाभिक इन बाहरी इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करना शुरू कर देते हैं, इलेक्ट्रॉन बादलों को धुंधला कर देते हैं, समान रूप से उन्हें धातु पर वितरित करते हैं और उन्हें एक इलेक्ट्रॉन गैस में बदल देते हैं। इस प्रकार चालन इलेक्ट्रॉन उत्पन्न होते हैं, जो धातुओं की उच्च विद्युत चालकता की व्याख्या करते हैं। आयनिक और सहसंयोजी क्रिस्टल में, बाहरी इलेक्ट्रॉन व्यावहारिक रूप से बंधे होते हैं, और इन ठोस पदार्थों की चालकता बहुत कम होती है, उन्हें कहा जाता है इन्सुलेटर

तरल पदार्थों की आंतरिक ऊर्जा मैक्रोस्कोपिक सबसिस्टम की आंतरिक ऊर्जाओं के योग से निर्धारित होती है जिसमें इसे मानसिक रूप से विभाजित किया जा सकता है, और इन उप-प्रणालियों की अंतःक्रियात्मक ऊर्जा। लगभग 10 -9 मीटर की सीमा के साथ आणविक बलों के माध्यम से बातचीत की जाती है। मैक्रोसिस्टम के लिए, संपर्क ऊर्जा संपर्क क्षेत्र के समानुपाती होती है, इसलिए यह सतह परत के अंश की तरह छोटा है, लेकिन यह आवश्यक नहीं है। इसे पृष्ठीय ऊर्जा कहते हैं और पृष्ठ तनाव से संबंधित समस्याओं में इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए। आमतौर पर, तरल पदार्थ समान वजन के साथ अधिक मात्रा में कब्जा कर लेते हैं, यानी घनत्व कम होता है। लेकिन पिघलने पर बर्फ और बिस्मथ का आयतन क्यों कम हो जाता है और गलनांक के बाद भी यह प्रवृत्ति कुछ समय तक बनी रहती है? यह पता चला है कि तरल अवस्था में ये पदार्थ सघन होते हैं।

एक तरल में, प्रत्येक परमाणु अपने पड़ोसियों द्वारा कार्य करता है और उनके द्वारा बनाए गए अनिसोट्रोपिक क्षमता के भीतर दोलन करता है। एक ठोस शरीर के विपरीत, यह कुआँ गहरा नहीं है, क्योंकि दूर के पड़ोसियों पर लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। तरल में कणों का निकटतम वातावरण बदल जाता है, अर्थात तरल प्रवाहित होता है। जब एक निश्चित तापमान पर पहुंच जाता है, तो तरल उबलता है; उबलने के दौरान, तापमान स्थिर रहता है। आने वाली ऊर्जा बंधनों को तोड़ने पर खर्च होती है, और जब वे पूरी तरह से टूट जाते हैं, तो तरल गैस में बदल जाता है।

तरल पदार्थों का घनत्व समान दबाव और तापमान पर गैसों के घनत्व से बहुत अधिक होता है। इस प्रकार, उबलते समय पानी की मात्रा जल वाष्प के समान द्रव्यमान के आयतन का केवल 1/1600 है। तरल का आयतन दबाव और तापमान पर बहुत कम निर्भर करता है। सामान्य परिस्थितियों में (20 डिग्री सेल्सियस और 1.013 10 5 पा का दबाव), पानी 1 लीटर की मात्रा में रहता है। तापमान में 10 डिग्री सेल्सियस की कमी के साथ, दबाव में वृद्धि के साथ मात्रा केवल 0.0021 घट जाएगी - दो के कारक से।

यद्यपि अभी तक किसी तरल का कोई सरल आदर्श मॉडल नहीं है, इसकी सूक्ष्म संरचना का पर्याप्त अध्ययन किया गया है और इसके अधिकांश मैक्रोस्कोपिक गुणों को गुणात्मक रूप से समझाना संभव बनाता है। गैलीलियो द्वारा देखा गया था कि तरल पदार्थों में अणुओं का सामंजस्य ठोस की तुलना में कमजोर होता है; वह हैरान था कि पत्तागोभी के पत्तों पर पानी की बड़ी-बड़ी बूंदें जमा हो जाती हैं और पत्ते पर नहीं फैलती हैं। चिकना सतह पर गिरा हुआ पारा या पानी की बूंदें आसंजन के कारण छोटी गेंदों का रूप ले लेती हैं। जब एक पदार्थ के अणु दूसरे पदार्थ के अणुओं की ओर आकर्षित होते हैं तो उसे कहते हैं गीला करना,उदाहरण के लिए, गोंद और लकड़ी, तेल और धातु (भारी दबाव के बावजूद, तेल बीयरिंग में बरकरार रहता है)। लेकिन पानी पतली नलियों में ऊपर उठता है, जिसे केशिकाएँ कहते हैं, और ऊपर उठती है, नली जितनी पतली होती है। पानी और कांच को गीला करने के प्रभाव के अलावा और कोई व्याख्या नहीं हो सकती है। कांच और पानी के बीच गीला करने वाला बल पानी के अणुओं की तुलना में अधिक होता है। पारा के साथ, प्रभाव उलट जाता है: पारा और कांच का गीलापन पारा परमाणुओं के बीच के संयोजी बलों की तुलना में कमजोर होता है। गैलीलियो ने देखा कि ग्रीस की हुई सुई पानी पर तैर सकती है, हालांकि यह आर्किमिडीज के नियम के विपरीत है। जब सुई तैरती है,

लेकिन पानी की सतह के एक छोटे से विक्षेपण पर ध्यान दें, जो सीधा होने की प्रवृत्ति है, जैसा कि वह था। सुई को पानी में गिरने से रोकने के लिए पानी के अणुओं के बीच संयोजी बल पर्याप्त होते हैं। सतह की परत, एक फिल्म की तरह, पानी की रक्षा करती है, यह है सतह तनाव,जो पानी को सबसे छोटी सतह-गोलाकार आकार देने की प्रवृति रखता है। लेकिन सुई अब शराब की सतह पर नहीं तैरेगी, क्योंकि जब शराब को पानी में मिलाया जाता है, तो सतह का तनाव कम हो जाता है और सुई डूब जाती है। साबुन सतह के तनाव को भी कम करता है, इसलिए गर्म साबुन की सूद, दरारों और दरारों में घुसकर, गंदगी, विशेष रूप से ग्रीस को हटाने में बेहतर होती है, जबकि शुद्ध पानी बस बूंदों में बदल जाता है।

प्लाज्मा पदार्थ की चौथी समग्र अवस्था है, जो बड़ी दूरी पर परस्पर क्रिया करने वाले आवेशित कणों के संग्रह से निकलने वाली गैस है। इस मामले में, सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज की संख्या लगभग बराबर है, ताकि प्लाज्मा विद्युत रूप से तटस्थ हो। चार तत्वों में से, प्लाज्मा आग से मेल खाता है। गैस को प्लाज्मा अवस्था में बदलने के लिए आवश्यक है योण बनानापरमाणुओं से इलेक्ट्रानों को अलग करना। हीटिंग, इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज या हार्ड रेडिएशन के संपर्क में आने से आयनीकरण किया जा सकता है। ब्रह्मांड में पदार्थ ज्यादातर आयनित अवस्था में है। सितारों में, आयनीकरण ऊष्मीय रूप से, दुर्लभ नीहारिकाओं और अंतरतारकीय गैस में, सितारों से पराबैंगनी विकिरण द्वारा होता है। हमारे सूर्य में भी प्लाज्मा होता है, इसका विकिरण पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी परतों को आयनित करता है, जिसे कहा जाता है आयनमंडल,लंबी दूरी के रेडियो संचार की संभावना इसकी स्थिति पर निर्भर करती है। स्थलीय परिस्थितियों में, प्लाज्मा दुर्लभ है - फ्लोरोसेंट लैंप में या विद्युत चाप में। प्रयोगशालाओं और प्रौद्योगिकी में, प्लाज्मा का उत्पादन अक्सर विद्युत निर्वहन द्वारा किया जाता है। प्रकृति में, यह बिजली द्वारा किया जाता है। एक निर्वहन द्वारा आयनीकरण के दौरान, एक श्रृंखला प्रतिक्रिया की प्रक्रिया के समान, इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन उत्पन्न होता है। थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, इंजेक्शन विधि का उपयोग किया जाता है: बहुत तेज गति से त्वरित गैस आयनों को चुंबकीय जाल में इंजेक्ट किया जाता है, पर्यावरण से इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करता है, एक प्लाज्मा बनाता है। दबाव आयनीकरण का भी उपयोग किया जाता है - शॉक वेव्स। आयनीकरण की यह विधि सुपरडेंस सितारों में और संभवतः पृथ्वी के मूल में पाई जाती है।

आयनों और इलेक्ट्रॉनों पर कार्य करने वाला कोई भी बल विद्युत प्रवाह का कारण बनता है। यदि यह बाहरी क्षेत्रों से जुड़ा नहीं है और प्लाज्मा के अंदर बंद नहीं है, तो यह ध्रुवीकृत है। प्लाज्मा गैस के नियमों का पालन करता है, लेकिन जब एक चुंबकीय क्षेत्र लागू किया जाता है, जो आवेशित कणों की गति को नियंत्रित करता है, तो यह ऐसे गुण प्रदर्शित करता है जो गैस के लिए पूरी तरह से असामान्य हैं। एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में, कण बल की रेखाओं के चारों ओर घूमना शुरू कर देते हैं, और चुंबकीय क्षेत्र के साथ वे स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ते हैं। ऐसा कहा जाता है कि यह पेचदार गति क्षेत्र रेखाओं की संरचना को बदल देती है और क्षेत्र प्लाज्मा में "जमे हुए" हो जाता है। एक दुर्लभ प्लाज्मा का वर्णन कणों की एक प्रणाली द्वारा किया जाता है, जबकि एक सघन प्लाज्मा को एक द्रव मॉडल द्वारा वर्णित किया जाता है।

प्लाज्मा की उच्च विद्युत चालकता गैस से इसका मुख्य अंतर है। सूर्य की सतह पर ठंडे प्लाज्मा की चालकता (0.8 10 -19 J) धातुओं की चालकता तक पहुँचती है, और थर्मोन्यूक्लियर तापमान (1.6 10 -15 J) पर हाइड्रोजन प्लाज्मा सामान्य परिस्थितियों में तांबे की तुलना में 20 गुना बेहतर प्रवाहित होता है। चूंकि प्लाज्मा धारा का संचालन करने में सक्षम है, इसलिए अक्सर उस पर एक संवाहक तरल का मॉडल लागू किया जाता है। इसे एक सतत माध्यम माना जाता है, हालांकि संपीड्यता इसे एक साधारण तरल से अलग करती है, लेकिन यह अंतर केवल उन प्रवाहों में प्रकट होता है जिनकी गति ध्वनि की गति से अधिक होती है। एक प्रवाहकीय द्रव के व्यवहार का अध्ययन एक विज्ञान में किया जाता है जिसे कहा जाता है चुंबकीय हाइड्रोडायनामिक्स।अंतरिक्ष में, कोई भी प्लाज्मा एक आदर्श कंडक्टर है, और जमे हुए क्षेत्र के नियमों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एक प्रवाहकीय द्रव का मॉडल चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्लाज्मा परिरोध के तंत्र को समझना संभव बनाता है। इस प्रकार, प्लाज्मा धाराएँ सूर्य से बाहर निकल जाती हैं, जिससे पृथ्वी का वायुमंडल प्रभावित होता है। प्रवाह में स्वयं एक चुंबकीय क्षेत्र नहीं होता है, लेकिन एक बाहरी क्षेत्र ठंड के नियम के अनुसार इसमें प्रवेश नहीं कर सकता है। प्लाज्मा सौर धाराएं बाहरी ग्रहों के चुंबकीय क्षेत्रों को सूर्य के आसपास के क्षेत्र से बाहर धकेलती हैं। एक चुंबकीय गुहा दिखाई देती है, जहां क्षेत्र कमजोर होता है। जब ये कणिका प्लाज्मा प्रवाह पृथ्वी के पास आते हैं, तो वे पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से टकराते हैं और उसी नियम के अनुसार इसके चारों ओर बहने के लिए मजबूर होते हैं। यह एक प्रकार की गुफा बन जाती है जहां चुंबकीय क्षेत्र एकत्र होता है और जहां प्लाज्मा प्रवाह प्रवेश नहीं करता है। इसकी सतह पर आवेशित कण जमा होते हैं, जिनका पता रॉकेट और उपग्रहों ने लगाया - यह पृथ्वी का बाहरी विकिरण क्षेत्र है। इन विचारों का उपयोग विशेष उपकरणों में एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्लाज्मा कारावास की समस्याओं को हल करने में भी किया गया था - टोकामक्स (शब्दों के संक्षिप्त नाम से: टॉरॉयडल चैंबर, चुंबक)। इन और अन्य प्रणालियों में पूरी तरह से आयनित प्लाज्मा के साथ, पृथ्वी पर एक नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया प्राप्त करने की उम्मीदें टिकी हुई हैं। यह ऊर्जा का एक स्वच्छ और सस्ता स्रोत (समुद्री जल) प्रदान करेगा। केंद्रित लेजर विकिरण का उपयोग करके प्लाज्मा प्राप्त करने और बनाए रखने के लिए भी काम चल रहा है।

कई प्रशिक्षण पाठ्यक्रमों में एकत्रीकरण की स्थिति क्या है, ठोस, तरल पदार्थ और गैसों में क्या विशेषताएं और गुण हैं, इसके बारे में प्रश्नों पर विचार किया जाता है। संरचना की अपनी विशिष्ट विशेषताओं के साथ, पदार्थ की तीन शास्त्रीय अवस्थाएँ हैं। उनकी समझ पृथ्वी के विज्ञान, जीवों और उत्पादन गतिविधियों को समझने में एक महत्वपूर्ण बिंदु है। इन प्रश्नों का अध्ययन भौतिकी, रसायन विज्ञान, भूगोल, भूविज्ञान, भौतिक रसायन विज्ञान और अन्य वैज्ञानिक विषयों द्वारा किया जाता है। पदार्थ जो तीन बुनियादी प्रकार के राज्यों में से एक में कुछ शर्तों के तहत तापमान या दबाव में वृद्धि या कमी के साथ बदल सकते हैं। आइए हम एकत्रीकरण के एक राज्य से दूसरे राज्य में संभावित संक्रमणों पर विचार करें, क्योंकि वे प्रकृति, प्रौद्योगिकी और रोजमर्रा की जिंदगी में किए जाते हैं।

एकत्रीकरण की स्थिति क्या है?

रूसी में अनुवाद में लैटिन मूल के शब्द "एग्रेगो" का अर्थ है "संलग्न करना"। वैज्ञानिक शब्द एक ही शरीर, पदार्थ की स्थिति को दर्शाता है। कुछ निश्चित तापमान मूल्यों और विभिन्न दबावों पर ठोस, गैसों और तरल पदार्थों का अस्तित्व पृथ्वी के सभी गोले की विशेषता है। तीन बुनियादी समुच्चय राज्यों के अलावा, एक चौथाई भी है। ऊंचे तापमान और निरंतर दबाव पर, गैस प्लाज्मा में बदल जाती है। यह समझने के लिए कि एकत्रीकरण की स्थिति क्या है, पदार्थों और निकायों को बनाने वाले सबसे छोटे कणों को याद रखना आवश्यक है।

ऊपर दिया गया चित्र दिखाता है: a - गैस; बी - तरल; c एक कठोर शरीर है। ऐसे आंकड़ों में, वृत्त पदार्थों के संरचनात्मक तत्वों को दर्शाते हैं। यह एक प्रतीक है, वास्तव में, परमाणु, अणु, आयन ठोस गेंद नहीं हैं। परमाणुओं में एक धनात्मक आवेशित नाभिक होता है जिसके चारों ओर ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन उच्च गति से गति करते हैं। पदार्थ की सूक्ष्म संरचना का ज्ञान विभिन्न समुच्चय रूपों के बीच मौजूद अंतरों को बेहतर ढंग से समझने में मदद करता है।

माइक्रोवर्ल्ड के बारे में विचार: प्राचीन ग्रीस से 17वीं शताब्दी तक

भौतिक शरीर बनाने वाले कणों के बारे में पहली जानकारी प्राचीन ग्रीस में दिखाई दी। विचारकों डेमोक्रिटस और एपिकुरस ने परमाणु के रूप में ऐसी अवधारणा पेश की। उनका मानना ​​​​था कि विभिन्न पदार्थों के इन सबसे छोटे अविभाज्य कणों का एक आकार, निश्चित आकार होता है, जो एक दूसरे के साथ गति और बातचीत करने में सक्षम होते हैं। परमाणु विज्ञान अपने समय के लिए प्राचीन ग्रीस का सबसे उन्नत शिक्षण बन गया। लेकिन मध्य युग में इसका विकास धीमा हो गया। तब से वैज्ञानिकों को रोमन कैथोलिक चर्च के इनक्विजिशन द्वारा सताया गया था। इसलिए, आधुनिक समय तक, पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति क्या है, इसकी कोई स्पष्ट अवधारणा नहीं थी। 17वीं शताब्दी के बाद ही वैज्ञानिकों ने आर. बॉयल, एम. लोमोनोसोव, डी. डाल्टन, ए. लावोज़ियर ने परमाणु-आणविक सिद्धांत के प्रावधान तैयार किए, जो आज भी अपना महत्व नहीं खोया है।

परमाणु, अणु, आयन - पदार्थ की संरचना के सूक्ष्म कण

सूक्ष्म जगत को समझने में एक महत्वपूर्ण सफलता 20वीं शताब्दी में हुई, जब इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का आविष्कार किया गया था। वैज्ञानिकों द्वारा पहले की गई खोजों को ध्यान में रखते हुए, सूक्ष्म जगत की एक सामंजस्यपूर्ण तस्वीर को एक साथ रखना संभव था। पदार्थ के सबसे छोटे कणों की अवस्था और व्यवहार का वर्णन करने वाले सिद्धांत काफी जटिल होते हैं, वे क्षेत्र से संबंधित होते हैं। पदार्थ की विभिन्न समुच्चय अवस्थाओं की विशेषताओं को समझने के लिए, मुख्य संरचनात्मक कणों के नाम और विशेषताओं को जानना पर्याप्त है जो अलग-अलग बनते हैं। पदार्थ।

1. परमाणु रासायनिक रूप से अविभाज्य कण हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में संरक्षित, लेकिन परमाणु में नष्ट हो गया। धातु और परमाणु संरचना के कई अन्य पदार्थ सामान्य परिस्थितियों में एकत्रीकरण की एक ठोस अवस्था रखते हैं।
2. अणु ऐसे कण होते हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं में टूट जाते हैं और बनते हैं। ऑक्सीजन, पानी, कार्बन डाइऑक्साइड, सल्फर। सामान्य परिस्थितियों में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर डाइऑक्साइड, कार्बन, ऑक्सीजन के एकत्रीकरण की अवस्था गैसीय होती है।
3. आयन आवेशित कण होते हैं जो परमाणु और अणु इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने या खोने पर बदल जाते हैं - सूक्ष्म नकारात्मक रूप से आवेशित कण। कई लवणों में एक आयनिक संरचना होती है, उदाहरण के लिए, टेबल सॉल्ट, आयरन और कॉपर सल्फेट।

ऐसे पदार्थ होते हैं जिनके कण एक निश्चित तरीके से अंतरिक्ष में स्थित होते हैं। परमाणुओं, आयनों, अणुओं की क्रमबद्ध पारस्परिक स्थिति क्रिस्टल जालक कहलाती है। आमतौर पर आयनिक और परमाणु क्रिस्टल जाली ठोस, आणविक - तरल पदार्थ और गैसों के लिए विशिष्ट होते हैं। हीरे में उच्च कठोरता होती है। इसकी परमाणु क्रिस्टल जाली कार्बन परमाणुओं द्वारा बनाई गई है। लेकिन नरम ग्रेफाइट में भी इस रासायनिक तत्व के परमाणु होते हैं। केवल वे अंतरिक्ष में अलग तरह से स्थित हैं। सल्फर के एकत्रीकरण की सामान्य अवस्था एक ठोस होती है, लेकिन उच्च तापमान पर पदार्थ एक तरल और एक अनाकार द्रव्यमान में बदल जाता है।

एकत्रीकरण की ठोस अवस्था में पदार्थ

सामान्य परिस्थितियों में ठोस अपना आयतन और आकार बनाए रखते हैं। उदाहरण के लिए, रेत का एक दाना, चीनी का एक दाना, नमक, चट्टान या धातु का एक टुकड़ा। यदि चीनी को गर्म किया जाता है, तो पदार्थ पिघलने लगता है, एक चिपचिपा भूरा तरल में बदल जाता है। गर्म करना बंद करो - फिर से हमें एक ठोस मिलता है। इसका मतलब यह है कि एक ठोस के तरल में संक्रमण के लिए मुख्य स्थितियों में से एक इसका ताप या पदार्थ के कणों की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि है। भोजन में प्रयुक्त होने वाले नमक के एकत्रीकरण की ठोस अवस्था को भी बदला जा सकता है। लेकिन टेबल सॉल्ट को पिघलाने के लिए आपको चीनी को गर्म करने की तुलना में अधिक तापमान की आवश्यकता होती है। तथ्य यह है कि चीनी में अणु होते हैं, और टेबल नमक में आवेशित आयन होते हैं, जो एक दूसरे के प्रति अधिक आकर्षित होते हैं। तरल रूप में ठोस अपना आकार बनाए नहीं रखते हैं क्योंकि क्रिस्टल जाली टूट जाती है।

पिघलने के दौरान नमक के एकत्रीकरण की तरल अवस्था को क्रिस्टल में आयनों के बीच के बंधन को तोड़कर समझाया जाता है। आवेशित कण निकलते हैं जो विद्युत आवेशों को वहन कर सकते हैं। गलित लवण विद्युत का सुचालक होते हैं और सुचालक होते हैं। रासायनिक, धातुकर्म और इंजीनियरिंग उद्योगों में, ठोस से नए यौगिक प्राप्त करने या उन्हें अलग-अलग आकार देने के लिए तरल पदार्थों में परिवर्तित किया जाता है। धातु मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ठोस कच्चे माल के एकत्रीकरण की स्थिति में परिवर्तन से जुड़े उन्हें प्राप्त करने के कई तरीके हैं।

तरल एकत्रीकरण की बुनियादी अवस्थाओं में से एक है

यदि आप एक गोल तल के फ्लास्क में 50 मिली पानी डालते हैं, तो आप देखेंगे कि पदार्थ तुरंत एक रासायनिक बर्तन का रूप ले लेता है। लेकिन जैसे ही हम फ्लास्क से पानी डालते हैं, तरल तुरंत मेज की सतह पर फैल जाएगा। पानी की मात्रा वही रहेगी - 50 मिली, और उसका आकार बदल जाएगा। ये विशेषताएं पदार्थ के अस्तित्व के तरल रूप की विशेषता हैं। तरल पदार्थ कई कार्बनिक पदार्थ होते हैं: अल्कोहल, वनस्पति तेल, एसिड।

दूध एक इमल्शन है, यानी एक ऐसा तरल जिसमें वसा की बूंदें होती हैं। एक उपयोगी तरल खनिज तेल है। इसे भूमि और समुद्र में ड्रिलिंग रिग का उपयोग करके कुओं से निकाला जाता है। समुद्र का पानी भी उद्योग के लिए कच्चा माल है। नदियों और झीलों के ताजे पानी से इसका अंतर भंग पदार्थों की सामग्री में निहित है, मुख्यतः लवण। जल निकायों की सतह से वाष्पीकरण के दौरान, केवल एच 2 ओ अणु वाष्प अवस्था में जाते हैं, विलेय रहते हैं। समुद्र के पानी से उपयोगी पदार्थ प्राप्त करने की विधियाँ और इसके शुद्धिकरण की विधियाँ इसी गुण पर आधारित हैं।

लवणों के पूर्ण निष्कासन से आसुत जल प्राप्त होता है। यह 100°C पर उबलता है और 0°C पर जम जाता है। नमकीन उबालते हैं और विभिन्न तापमानों पर बर्फ में बदल जाते हैं। उदाहरण के लिए, आर्कटिक महासागर में पानी 2 डिग्री सेल्सियस के सतह के तापमान पर जम जाता है।

सामान्य परिस्थितियों में पारे की कुल अवस्था एक तरल होती है। यह सिल्वर-ग्रे धातु आमतौर पर मेडिकल थर्मामीटर से भरी होती है। गर्म होने पर पारा का स्तंभ पैमाने पर ऊपर उठता है, पदार्थ फैलता है। अल्कोहल को लाल रंग से रंगा जाता है, पारा का नहीं? यह तरल धातु के गुणों द्वारा समझाया गया है। 30 डिग्री के ठंढों पर, पारा के एकत्रीकरण की स्थिति बदल जाती है, पदार्थ ठोस हो जाता है।

अगर मेडिकल थर्मामीटर टूट गया है और पारा निकल गया है, तो चांदी के गोले अपने हाथों से इकट्ठा करना खतरनाक है। पारा वाष्प में साँस लेना हानिकारक है, यह पदार्थ बहुत विषैला होता है। ऐसे मामलों में बच्चों को माता-पिता, वयस्कों की मदद लेने की जरूरत होती है।

गैसीय अवस्था

गैसें अपना आयतन या आकार बनाए नहीं रख सकती हैं। फ्लास्क को ऊपर तक ऑक्सीजन से भरें (इसका रासायनिक सूत्र O 2 है)। जैसे ही हम फ्लास्क खोलते हैं, पदार्थ के अणु कमरे में हवा के साथ घुलना-मिलना शुरू कर देंगे। यह ब्राउनियन गति के कारण है। यहां तक ​​कि प्राचीन यूनानी वैज्ञानिक डेमोक्रिटस का भी मानना ​​था कि पदार्थ के कण निरंतर गति में हैं। ठोस पदार्थों में, सामान्य परिस्थितियों में, परमाणुओं, अणुओं, आयनों को क्रिस्टल जाली को छोड़ने, अन्य कणों के साथ बंधन से खुद को मुक्त करने का अवसर नहीं मिलता है। यह तभी संभव है जब बाहर से बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आपूर्ति की जाए।

तरल पदार्थों में, कणों के बीच की दूरी ठोस की तुलना में थोड़ी अधिक होती है, उन्हें अंतर-आणविक बंधों को तोड़ने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन की तरल समुच्चय अवस्था तभी देखी जाती है जब गैस का तापमान −183 °C तक गिर जाता है। -223 डिग्री सेल्सियस पर, ओ 2 अणु एक ठोस बनाते हैं। जब तापमान दिए गए मानों से अधिक हो जाता है, तो ऑक्सीजन गैस में बदल जाती है। यह इस रूप में है कि यह सामान्य परिस्थितियों में है। औद्योगिक उद्यमों में, वायुमंडलीय वायु को अलग करने और इससे नाइट्रोजन और ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए विशेष प्रतिष्ठान हैं। सबसे पहले, हवा को ठंडा और तरलीकृत किया जाता है, और फिर तापमान धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है। नाइट्रोजन और ऑक्सीजन विभिन्न परिस्थितियों में गैसों में बदल जाते हैं।

पृथ्वी के वायुमंडल में मात्रा के हिसाब से 21% ऑक्सीजन और 78% नाइट्रोजन है। तरल रूप में ये पदार्थ ग्रह के गैसीय लिफाफे में नहीं पाए जाते हैं। तरल ऑक्सीजन का रंग हल्का नीला होता है और इसे चिकित्सा सुविधाओं में उपयोग के लिए उच्च दबाव पर सिलेंडरों में भर दिया जाता है। उद्योग और निर्माण में, कई प्रक्रियाओं के लिए तरलीकृत गैसें आवश्यक हैं। अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के लिए रसायन विज्ञान में - गैस वेल्डिंग और धातुओं को काटने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। यदि आप ऑक्सीजन सिलेंडर का वाल्व खोलते हैं, तो दबाव कम हो जाता है, तरल गैस में बदल जाता है।

तरलीकृत प्रोपेन, मीथेन और ब्यूटेन का व्यापक रूप से ऊर्जा, परिवहन, उद्योग और घरेलू गतिविधियों में उपयोग किया जाता है। ये पदार्थ प्राकृतिक गैस से या पेट्रोलियम फीडस्टॉक के टूटने (विभाजन) के दौरान प्राप्त होते हैं। कार्बन तरल और गैसीय मिश्रण कई देशों की अर्थव्यवस्था में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। लेकिन तेल और प्राकृतिक गैस के भंडार गंभीर रूप से समाप्त हो गए हैं। वैज्ञानिकों के मुताबिक यह कच्चा माल 100-120 साल तक चलेगा। ऊर्जा का एक वैकल्पिक स्रोत वायु प्रवाह (हवा) है। तेजी से बहने वाली नदियाँ, समुद्र के किनारे ज्वार-भाटे और महासागरों का उपयोग बिजली संयंत्रों को संचालित करने के लिए किया जाता है।

ऑक्सीजन, अन्य गैसों की तरह, एकत्रीकरण की चौथी अवस्था में हो सकती है, जो प्लाज्मा का प्रतिनिधित्व करती है। ठोस से गैसीय अवस्था में असामान्य संक्रमण क्रिस्टलीय आयोडीन की एक विशेषता है। एक गहरे बैंगनी रंग का पदार्थ उच्च बनाने की क्रिया से गुजरता है - तरल अवस्था को दरकिनार करते हुए गैस में बदल जाता है।

पदार्थ के एक समग्र रूप से दूसरे रूप में संक्रमण कैसे किया जाता है?

पदार्थों की समग्र अवस्था में परिवर्तन रासायनिक परिवर्तनों से जुड़े नहीं हैं, ये भौतिक घटनाएं हैं। जब तापमान बढ़ता है, तो कई ठोस पिघल जाते हैं और तरल में बदल जाते हैं। तापमान में और वृद्धि से वाष्पीकरण हो सकता है, अर्थात पदार्थ की गैसीय अवस्था में। प्रकृति और अर्थव्यवस्था में, इस तरह के संक्रमण पृथ्वी पर मुख्य पदार्थों में से एक की विशेषता है। बर्फ, तरल, भाप विभिन्न बाहरी परिस्थितियों में पानी की अवस्थाएँ हैं। यौगिक समान है, इसका सूत्र H 2 O है। 0 ° C के तापमान पर और इस मान से नीचे पानी क्रिस्टलीकृत होता है, अर्थात यह बर्फ में बदल जाता है। जब तापमान बढ़ता है, तो परिणामस्वरूप क्रिस्टल नष्ट हो जाते हैं - बर्फ पिघल जाती है, तरल पानी फिर से प्राप्त होता है। जब इसे गर्म किया जाता है, तो वाष्पीकरण बनता है - पानी का गैस में परिवर्तन - कम तापमान पर भी जारी रहता है। उदाहरण के लिए, जमे हुए पोखर धीरे-धीरे गायब हो जाते हैं क्योंकि पानी वाष्पित हो जाता है। ठंढे मौसम में भी गीले कपड़े सूख जाते हैं, लेकिन यह प्रक्रिया गर्म दिन की तुलना में अधिक लंबी होती है।

एक राज्य से दूसरे राज्य में पानी के सभी सूचीबद्ध संक्रमण पृथ्वी की प्रकृति के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। वायुमंडलीय घटनाएं, जलवायु और मौसम महासागरों की सतह से पानी के वाष्पीकरण, बादलों के रूप में नमी के हस्तांतरण और भूमि पर कोहरे, वर्षा (बारिश, बर्फ, ओले) से जुड़े हैं। ये घटनाएं प्रकृति में विश्व जल चक्र का आधार बनती हैं।

सल्फर की कुल अवस्थाएँ कैसे बदलती हैं?

सामान्य परिस्थितियों में, सल्फर चमकीले चमकदार क्रिस्टल या हल्के पीले रंग का पाउडर होता है, यानी यह एक ठोस होता है। गर्म करने पर सल्फर की समग्र अवस्था बदल जाती है। सबसे पहले, जब तापमान 190 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, तो पीला पदार्थ पिघल जाता है, मोबाइल तरल में बदल जाता है।

यदि आप जल्दी से तरल सल्फर को ठंडे पानी में डालते हैं, तो आपको एक भूरा अनाकार द्रव्यमान मिलता है। सल्फर के और अधिक गर्म होने से यह पिघल जाता है, यह अधिक से अधिक चिपचिपा और काला हो जाता है। 300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, सल्फर के एकत्रीकरण की स्थिति फिर से बदल जाती है, पदार्थ तरल के गुणों को प्राप्त कर लेता है, मोबाइल बन जाता है। ये संक्रमण तत्व के परमाणुओं की विभिन्न लंबाई की श्रृंखला बनाने की क्षमता के कारण उत्पन्न होते हैं।

पदार्थ विभिन्न भौतिक अवस्थाओं में क्यों हो सकते हैं?

सल्फर के एकत्रीकरण की स्थिति - एक साधारण पदार्थ - सामान्य परिस्थितियों में ठोस होता है। सल्फर डाइऑक्साइड एक गैस है, सल्फ्यूरिक एसिड पानी से भारी एक तैलीय तरल है। हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक एसिड के विपरीत, यह अस्थिर नहीं है; अणु इसकी सतह से वाष्पित नहीं होते हैं। एकत्रीकरण की किस अवस्था में प्लास्टिक सल्फर होता है, जो क्रिस्टल को गर्म करके प्राप्त किया जाता है?

अनाकार रूप में, पदार्थ में एक तरल की संरचना होती है, जिसमें थोड़ी तरलता होती है। लेकिन प्लास्टिक सल्फर एक साथ अपना आकार (ठोस के रूप में) बरकरार रखता है। ऐसे तरल क्रिस्टल होते हैं जिनमें ठोस पदार्थों के कई विशिष्ट गुण होते हैं। इस प्रकार, विभिन्न परिस्थितियों में पदार्थ की स्थिति उसकी प्रकृति, तापमान, दबाव और अन्य बाहरी स्थितियों पर निर्भर करती है।

ठोस पदार्थों की संरचना में क्या विशेषताएं हैं?

पदार्थ की मुख्य समुच्चय अवस्थाओं के बीच विद्यमान अंतरों को परमाणुओं, आयनों और अणुओं के बीच परस्पर क्रिया द्वारा समझाया गया है। उदाहरण के लिए, पदार्थ की ठोस समग्र अवस्था से पिंडों में आयतन और आकार बनाए रखने की क्षमता क्यों होती है? किसी धातु या नमक के क्रिस्टल जालक में संरचनात्मक कण एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं। धातुओं में, धनात्मक रूप से आवेशित आयन तथाकथित "इलेक्ट्रॉन गैस" के साथ परस्पर क्रिया करते हैं - धातु के एक टुकड़े में मुक्त इलेक्ट्रॉनों का संचय। नमक के क्रिस्टल विपरीत आवेशित कणों - आयनों के आकर्षण के कारण उत्पन्न होते हैं। ठोस की उपरोक्त संरचनात्मक इकाइयों के बीच की दूरी स्वयं कणों के आकार की तुलना में बहुत छोटी है। इस मामले में, इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण कार्य करता है, यह ताकत देता है, और प्रतिकर्षण पर्याप्त मजबूत नहीं होता है।

किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की ठोस अवस्था को नष्ट करने के लिए प्रयास करने चाहिए। धातु, लवण, परमाणु क्रिस्टल बहुत उच्च तापमान पर पिघलते हैं। उदाहरण के लिए, लोहा 1538 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर तरल हो जाता है। टंगस्टन दुर्दम्य है और इसका उपयोग प्रकाश बल्बों के लिए गरमागरम फिलामेंट्स बनाने के लिए किया जाता है। ऐसे मिश्र धातु हैं जो 3000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर तरल हो जाते हैं। पृथ्वी पर कई ठोस अवस्था में हैं। यह कच्चा माल खदानों और खदानों में उपकरणों की मदद से निकाला जाता है।

एक क्रिस्टल से एक आयन को भी अलग करने के लिए, बड़ी मात्रा में ऊर्जा खर्च करना आवश्यक है। लेकिन आखिर क्रिस्टल जाली के विघटन के लिए नमक को पानी में घोलना ही काफी है! इस घटना को ध्रुवीय विलायक के रूप में पानी के अद्भुत गुणों द्वारा समझाया गया है। एच 2 ओ अणु नमक आयनों के साथ बातचीत करते हैं, उनके बीच रासायनिक बंधन को नष्ट करते हैं। इस प्रकार, विघटन विभिन्न पदार्थों का एक साधारण मिश्रण नहीं है, बल्कि उनके बीच एक भौतिक और रासायनिक बातचीत है।

तरल पदार्थ के अणु कैसे परस्पर क्रिया करते हैं?

पानी तरल, ठोस और गैस (भाप) हो सकता है। ये सामान्य परिस्थितियों में इसके एकत्रीकरण की मुख्य अवस्थाएँ हैं। पानी के अणु एक ऑक्सीजन परमाणु से बने होते हैं, जिसमें दो हाइड्रोजन परमाणु बंधे होते हैं। अणु में रासायनिक बंधन का ध्रुवीकरण होता है, ऑक्सीजन परमाणुओं पर आंशिक नकारात्मक चार्ज दिखाई देता है। हाइड्रोजन अणु में धनात्मक ध्रुव बन जाता है और दूसरे अणु के ऑक्सीजन परमाणु की ओर आकर्षित होता है। इसे "हाइड्रोजन बंधन" कहा जाता है।

एकत्रीकरण की तरल अवस्था को उनके आकार के तुलनीय संरचनात्मक कणों के बीच की दूरी की विशेषता है। आकर्षण मौजूद है, लेकिन यह कमजोर है, इसलिए पानी अपना आकार बरकरार नहीं रखता है। वाष्पीकरण बांड के विनाश के कारण होता है, जो कमरे के तापमान पर भी तरल की सतह पर होता है।

क्या गैसों में अंतर-आणविक परस्पर क्रिया होती है?

किसी पदार्थ की गैसीय अवस्था कई मापदंडों में तरल और ठोस से भिन्न होती है। गैसों के संरचनात्मक कणों के बीच बड़े अंतराल होते हैं, जो अणुओं के आकार से काफी बड़े होते हैं। इस मामले में, आकर्षण बल बिल्कुल भी काम नहीं करते हैं। एकत्रीकरण की गैसीय अवस्था हवा की संरचना में मौजूद पदार्थों की विशेषता है: नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड। नीचे दिए गए चित्र में, पहला घन गैस से भरा है, दूसरा तरल से भरा है, और तीसरा ठोस से भरा है।

कई तरल पदार्थ अस्थिर होते हैं; किसी पदार्थ के अणु अपनी सतह से अलग हो जाते हैं और हवा में चले जाते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप हाइड्रोक्लोरिक एसिड की एक खुली बोतल के उद्घाटन के लिए अमोनिया में डूबा हुआ एक कपास झाड़ू लाते हैं, तो सफेद धुआं दिखाई देता है। सही हवा में हाइड्रोक्लोरिक एसिड और अमोनिया के बीच एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, अमोनियम क्लोराइड प्राप्त होता है। यह पदार्थ किस अवस्था में है? इसके कण, जो सफेद धुएँ का निर्माण करते हैं, नमक के सबसे छोटे ठोस क्रिस्टल होते हैं। यह प्रयोग एक निकास हुड के तहत किया जाना चाहिए, पदार्थ जहरीले होते हैं।

निष्कर्ष

गैस की कुल स्थिति का अध्ययन कई उत्कृष्ट भौतिकविदों और रसायनज्ञों द्वारा किया गया था: अवोगाद्रो, बॉयल, गे-लुसाक, क्लेपेरॉन, मेंडेलीव, ले चेटेलियर। वैज्ञानिकों ने ऐसे कानून बनाए हैं जो बाहरी परिस्थितियों में परिवर्तन होने पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं में गैसीय पदार्थों के व्यवहार की व्याख्या करते हैं। खुली नियमितताओं ने न केवल भौतिकी और रसायन विज्ञान के स्कूल और विश्वविद्यालय की पाठ्यपुस्तकों में प्रवेश किया। कई रासायनिक उद्योग एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में पदार्थों के व्यवहार और गुणों के ज्ञान पर आधारित होते हैं।