Modely struktur látek různých skupenství

Plynná látka

• Molekuly plynu se skládají z jednoho nebo několika atomů, mají různé tvary a rozměry.
• Střední vzdálenosti mezi molekulami jsou asi 3 nm. Rozměry molekul jsou 10x až 100x menší.
• Přitažlivé síly jsou pro tyto vzdálenosti zanedbatelné. Plyn proto nevytváří samostatné těleso určitého tvaru, ale má vždy tvar podle nádoby, ve které je uzavřen.
• Molekuly plynu vykonávají tepelný pohyb. Pohybují se v různých směrech různě velkými rychlostmi. Změna směru a velikosti rychlosti nastává v důsledku srážek molekul.
• S rostoucí teplotou plynu se zvětšuje střední rychlost molekul.
• Kromě posuvného pohybu vykonávají víceatomové molekuly ještě rotační pohyb a atomy uvnitř těchto molekul neustále kmitají.
• Celková vnitřní kinetická energie soustavy molekul plynu je rovna kinetické energii molekul konajících neuspořádaný posuvný a rotační pohyb a kinetické energii kmitajících atomů v molekulách.
• Protože síly, kterými na sebe navzájem působí molekuly plynu, jsou velmi malé, je hodnota celkové vnitřní potenciální energie soustavy molekul plynu vždy značně menší, než celková kinetická energie částic téhož plynu stejné hmotnosti.

Pevná látka

• Většina pevných látek je složena z částic s pravidelným uspořádáním, které vytvářejí krystalovou strukturu.
• Některé látky (sklo, vosk) však nemají pravidelně uspořádané částice. Jsou to látky amorfní.
• Mezi pevné látky patří také polymery, které jsou buď biologického původu (např. přírodní kaučuk) nebo jsou připraveny uměle (např. PVC)
• Střední vzdálenosti mezi částicemi pevné látky jsou asi 0,2 nm až 0,3 nm.
• Vzájemné přitažlivé síly mezi částicemi způsobují, že pevná látka vytváří těleso určitého tvaru a objemu, které se nemění, pokud na něj nepůsobí vnější síly.
• Částice pevné látky vykonávají kolem svých rovnovážných poloh chaotické kmitavé pohyby.
• S rostoucí teplotou se výchylky částic zvětšují. Těsně pod teplotou tání je výchylka až 1/6 vzájemné vzdálenosti částic.
• Celková vnitřní potenciální energie soustavy částic pevného tělesa je větší než celková vnitřní kinetická energie těchto částic konajících kmitavý pohyb v pevném tělese.

Kapalná látka

• Molekuly kapalin nejsou tak pohyblivé jako molekuly plynu.
• Střední vzdálenost mezi částicemi je asi 0,2 nm.
• Vzájemné silové působení molekul není tak silné, aby všechny molekuly byly vázány na stále stejné rovnovážné polohy.
• Každá molekula v silovém poli sousedních molekul kmitá kolem rovnovážné polohy, která se s časem mění.
• Působí-li na kapalinu vnější síla, dějí se přesuny molekul převážně ve směru působící síly. Proto je kapalina tekutá a nezachovává svůj tvar.
• U kapaliny stejného objemu je celková vnitřní potenciální energie soustavy částic srovnatelná s jejich celkovou vnitřní kinetickou energií.

Plazma

• Plazma považujeme za čtvrté skupenství látek. Je to soustava elektricky nabitých částic (iontů, volných elektronů) a neutrálních částic (atomů, molekul). Při dostatečně vysokých teplotách může být plazma složeno jen z volných jader a volných elektronů
• Příkladem plazmatu je plamen nebo blesk, popř. plazma mezihvězdného prostoru, plazma hvězd. Nejběžnějším druhem umělého plazmatu je plazma vznikající při elektrických výbojích v plynech.
• Nabité částice se mohou různě seskupovat, jejich pohyb je ovlivňován elektrickým a magnetickým polem.

Obrázky