ของแข็ง
สมบัติทั่วไป
·
แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคของของแข็งมากกว่าของเหลวและแก๊ส
·
ของแข็งมีรูปร่างแน่นอนไม่ขึ้นกับภาชนะที่บรรจุ
·
ของแข็งมีปริมาตรคงที่ที่อุณหภูมิและความดันคงที่
สมบัติเฉพาะตัวที่สำคัญดังนี้
·
อะตอมและโมเลกุลของของแข็งมีการจัดเรียงตัวอย่างมีระเบียบ
·
ของแข็งไม่สามารอัดหรือบีบให้หดตัวลงได้
·
ของแข็งชนิดเดียวกันอาจมีโครงสร้างได้หลายแบบ
·
อุณหภูมิและความดันจะมีผลน้อยมาก
·
ของแข็งสามารถตกผลึกเป็นรูปร่างต่างๆ
ได้
·
ของแข็งที่ไม่เป็นผลึก เรียกว่า ของแข็งอสัณฐาน
(amorphous solid) เช่น แก้ว ยาง พลาสติก
อนุภาคของของแข็ง
·
ผลึก (Crystalline solid)
อนุภาคองค์ประกอบของของแข็งเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบใน
3 มิติ เช่น กามะถัน ฟอสฟอรัส
·
ของแข็งสัณฐาน (Amorphous solid)
อนุภาคองค์ประกอบกระจายกันอยู่อย่างไม่เป็นระเบียบ
เช่น แก้ว ยาง พลาสติก
ของเหลว
(Liquid)
สมบัติทั่วไป
1.
แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมีมากกว่าแก๊สโมเลกุลชิดกัน
o
ปริมาตรคงที่
2.
แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลไม่มากพอ
o
ตำแหน่งไม่คงที่ เกิดการไหล
o
รูปร่างไม่แน่นอน
3.
เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนและความดันเปลี่ยน
ปริมาตรเปลี่ยนน้อยมาก
4.
ของเหลวมีสมบัติคล้ายแก๊ส
คือมีรูปร่างไม่แน่นอน ไหลได้ แพร่ได้
5.
ของแข็ง คือ เป็นไอโซโทรปิก (isotropic)
โมเลกุลอยู่ชิดกัน ไม่แพร่กระจายเต็มภาชนะ
ความตึงผิว (Surface tension)
o
งานที่ใช้ในการขยายพื้นที่ผิวของของเหลว
1 หน่วยขึ้นอยู่กับแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล
o
โมเลกุลที่ผิวหน้าจะได้รับแรงดึงดูดจากโมเลกุลที่อยู่ด้านข้างและด้านล่างพื้นที่ผิวของของเหลวลดลง
แรงดึงผิว
o
แรงดึงผิวเกิดเนื่องจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างที่โมเลกุลบริเวณผิวหน้าของๆเหลวแตกต่างจากบริเวณอื่นๆ
o
โมเลกุลบริเวณผิวหน้าของๆเหลวจะถูกดึงเข้าสู่บริเวณภายใน
ทาให้เกิดการหดตัวของผิวหน้า ส่งผลให้พื้นที่ผิวของๆเหลวลดลง
การระเหย (Evaporation)
o
โมเลกุลมีพลังงานจลน์มากกว่าแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของเหลว
แก๊สหรือไอ การระเหย
o
ปัจจัยที่มีผลต่อการระเหย
1) พื้นที่ผิว
2) แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล
3) อุณหภูมิ
แรงเชื่อมแน่น และแรงยึดติด
o
แรงเชื่อมแน่น (Cohesive force)
o
แรงยึดติด (Adhesive force)
ความดันไอ (Vapor pressure)
ความดันไอ คือ
ความดันของไอของของเหลวที่อยู่เหนือของเหลวในภาชนะปิด ที่สภาวะสมดุล
o
เมื่อไอเคลื่อนที่ชนผิวหน้าของเหลวจะควบแน่น
ของเหลว เรียกว่า การควบแน่น (Condensation)
โดยที่ที่สมดุล
อัตราการควบแน่น = อัตราการระเหย
ของเหลวอยู่ในสมดุลพลวัตกับไอ =
ความดันไอสมดุลหรือความดันไอ
การเดือด (Boiling)
o
เมื่อของเหลวได้รับความร้อนและกลายเป็นไอทั่วทั้งปริมาตร
จะเกิดเป็นฟองอากาศทั่วทั้งปริมาตรและลอยขึ้นสู่ผิวหน้าของเหลว
1.
เมื่อเพิ่มอุณหภูมิจนความดันไอ =
ความดันภายนอก
2.
ทาให้ฟองอากาศลอยขึ้นสู่ผิวน้า
เรียกว่า การเดือด
3.
อุณหภูมิที่ทาให้เกิดการเดือด เรียกว่า
จุดเดือด
4.
(Boiling point, Tb) อุณหภูมิที่ทาให้เกิดการเดือดที่ความดันบรรยากาศ
(1 atm) เรียกว่า จุดเดือดปกติ (Normal Boiling
point) จุดเดือดขึ้นกับแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล
ก๊าซ
สมบัติทั่วไปของแก็ส
1.
แก๊สมีรูปร่างเป็นปริมาตรไม่แน่นอนถ้าให้แก๊สอยู่ในภาชนะที่เปลี่ยนแปลงปริมาตร
2.
สารที่อยู่ในสถานะแก๊สมีความหนาแน่นน้อยกว่าสถานะอื่นแก๊สสามารถแพร่ได้
3.
แก็สต่างๆ ตั้งแต่ 2
ชนิดขึ้นไปเมื่อนามาใส่ในภาชนะเดียวกัน
แก๊สแต่ละชนิดจะแพร่ผสมกันอย่างสมบูรณ์ทุกส่วน หรือเป็นสารละลาย (Solution)
4.
แก๊สส่วนใหญ่ไม่มีสีและโปร่งใส
ทฤษฎีของก๊าซ
o
ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส
1.
กฎของบอยล์ (Boyle’s Law)
2.
กฎของชาร์ลส์ (Charles’s Law)
3.
กฎของเกย์-ลูแซก (Joseph-Louise
Gay-Lussc)
ปริมาตร อุณหภูมิ
และความดันของแก๊ส
1.
ปริมาตรของแก๊ส คือปริมาตรของภาชนะที่
ใช้บรรจุแก๊ส ใช้สัญลักษณ์ V
2.
อุณหภูมิ
เป็นมาตราส่วนที่ใช้บอกระดับความร้อน ใช้สัญลักษณ์ T (เคลวิน)
และ t (องศาเซลเซียส) T (K) = 273.15 + t (C)
3.
ความดัน คือ แรงที่กระทาต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ที่ตั้งฉากกับแรงนั้น
ใช้สัญลักษณ์ P
