Zichlik materiyaning har qanday agregat holati uchun muhim jismoniy miqdordir. Ushbu maqolada biz metallarning zichligi nima degan savolni ko'rib chiqamiz, biz kimyoviy elementlar uchun ushbu parametrning jadvalini beramiz va Yerdagi eng zich metall haqida gapiramiz.
Biz qanday jismoniy xususiyat haqida gapiryapmiz?
Zichlik - moddaning ma'lum hajmdagi miqdorini tavsiflovchi qiymat. Ushbu ta'rifga ko'ra, uni matematik tarzda quyidagicha hisoblash mumkin:
r=m/V.
Ushbu qiymatni yunoncha r (ro) harfi bilan belgilang.
Zichlik universal xususiyatdir, chunki u turli materiallarni solishtirish uchun ishlatilishi mumkin. Bu fakt ularni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin, afsonaga ko'ra yunon faylasufi Arximed shunday qilgan (u r ning qiymatini o'lchab, soxta oltin toj o'rnatishga muvaffaq bo'lgan).
Ma'lum bir material uchun bu parametr ikkita asosiy omilga bog'liq:
- moddani tashkil etuvchi atom va molekulalarning massasidan;
- oʻrtacha atomlararo va molekulalararo masofalardan.
Masalan, har qanday oʻtish metallari (oltin, temir, vanadiy, volfram) har qanday uglerod moddasiga qaraganda yuqori zichlikka ega, chunki oxirgi atomning massasi oʻn baravar kam. Yana bir misol. Grafit va olmos ikkita uglerod tuzilishidir. Ikkinchisi zichroq, chunki uning panjarasidagi atomlararo masofalar kichikroq.
Metallar zichligi
Bu Mendeleyev davriy sistemasidagi eng katta guruhdir. Metall - bu yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligiga, silliqlanganda o'ziga xos sirt yorqinligiga va plastik deformatsiyaga kirish qobiliyatiga ega bo'lgan har qanday moddadir.
Bunday kimyoviy element azot, kislorod va uglerod kabi moddalarga nisbatan past elektronegativlikka ega. Bu fakt ommaviy tuzilmalardagi metall atomlari bir-biri bilan metall aloqa hosil qilishiga olib keladi. Bu musbat zaryadlangan ion asoslar va manfiy elektron gaz o'rtasidagi elektr o'zaro ta'sir.
Kosmosdagi metall atomlari tartiblangan struktura shaklida joylashgan boʻlib, ular kristall panjara deb ataladi. Faqat uchta tur mavjud:
- kub;
- BCC (tana markazidagi kub);
- HCP (olti burchakli oʻralgan);
- FCC (yuz markazlashtirilgan kub).
Metallarning zichligi kristall panjaraning turiga bog'liq bo'lgan fizik miqdordir. Quyida g / sm3 dagi barcha kimyoviy elementlar uchun ushbu parametr jadvali keltirilgan.qattiq holat.
Jadvaldan kelib chiqadiki, metallarning zichligi keng diapazonda o'zgarib turadigan qiymatdir. Shunday qilib, eng zaif lityum bo'lib, u bir xil hajmlarda suvdan ikki baravar engilroqdir. Noyob metall osmiyning zichligi tabiatda eng yuqori hisoblanadi. U 22,59 g/sm3.
Qiymatni qanday topasiz?
Metallarning zichligi ikki xil usulda aniqlanishi mumkin bo'lgan xususiyatdir:
- eksperimental;
- nazariy.
Eksperimental usullar quyidagilar:
- Tana vazni va hajmini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash. Agar tananing geometrik parametrlari ma'lum bo'lsa va uning shakli ideal bo'lsa, masalan, prizma, piramida yoki to'p bo'lsa, ikkinchisini hisoblash oson.
- Gidrostatik oʻlchovlar. Bunday holda, 16-asrda Galiley tomonidan ixtiro qilingan maxsus tarozilar qo'llaniladi. Ularning ishlash printsipi juda oddiy: birinchi navbatda, noma'lum zichlikdagi jism havoda, keyin esa suyuqlikda (suvda) tortiladi. Shundan so'ng, kerakli qiymat oddiy formula yordamida hisoblanadi.
Metalllarning zichligini aniqlashning nazariy usuliga kelsak, bu juda oddiy usul bo'lib, kristall panjara turini, undagi atomlararo masofani va atomning massasini bilishni talab qiladi. Keyinchalik, osmiy misolidan foydalanib, bu usul qanday ishlatilishini ko'rsatamiz.
Nodir metal osmiyning zichligi
Usayyoramizda iz miqdorda topilgan. Ko'pincha u iridiy va platina bilan qotishmalar shaklida, shuningdek oksidlar shaklida topiladi. Osmiy a=2,7343 va c=4,32 angstrom parametrlari bilan hcp panjarasiga ega. Bir atomning o'rtacha massasi m=190,23 amu
Yuqoridagi raqamlar r qiymatini aniqlash uchun yetarli. Buning uchun zichlikning dastlabki formulasidan foydalaning va bitta olti burchakli prizma oltita atomdan iborat ekanligini hisobga oling. Natijada, ish formulasiga erishamiz:
r=4m/(√3a2c).
Yuqorida yozilgan raqamlarni oʻrniga qoʻyib, ularning oʻlchamlarini hisobga olsak, shunday natijaga erishamiz: r=22 579 kg/m3.
Shunday qilib, noyob metalning zichligi 22,58 g/sm3 ni tashkil etadi, bu tajribada oʻlchangan jadval qiymatiga teng.
