17. Жидкое состояние вещества. Мгновенная и усредненная структура. Классификация жидкостей. Модели описания простых жидкостей.
Структура жидкостей – это способ распределения ее частиц в пространстве. Если взаимное расположение молекул, атомов или ионов, входящих в состав жидкости, изучено, то ее структура считается известной. Экспериментальным методом исследования структуры является рентгенография.
Структура жидкости существенно зависит от теплового движения составляющих ее частиц. Для выяснения этой зависимости большой интерес представляют одноатомные жидкости, имеющие наиболее простое строение. Для одноатомных жидкостей разработана теория, позволяющая на основании данных о рассеянии рентгеновских лучей устанавливать их структуру. Для определения ближней упорядоченности используются кривые радиального распределения атомов, вычисленные на основании кривых интенсивности рассеяния рентгеновских лучей. Такая кривая для жидкого свинца вблизи температуры плавления представлена на рис. 45 - При беспорядочном распределении кривая имела бы вид параболы 4тсг - р0, где р0 представляет среднюю атомную плотность жидкости. Но, как следует из приведенного примера, кривая имеет вид, отличный от параболы и только с ростом расстояния приближается к ней.
Структура жидкостей характеризуется следующими особенностями: наличием ближнего порядка в распределении молекул, флуктуацией плотности, ориентацией молекул, их ассоциацией и сольватацией.
Структура жидкости существенно зависит от теплового движения составляющих ее частиц. Для выяснения этой зависимости большой интерес представляют одноатомные жидкости, имеющие наиболее простое строение. Применительно к одноатомным жидкостям разработана теория, позволяющая на основании данных о рассеянии рентгеновских лучей устанавливать их структуру. Для определения ближней упорядоченности используются кривые радиального распределения атомов, вычисленные на основании кривых интенсивностей рассеяния рентгеновских лучей. При беспорядочном распределении кривая ( 1) имела бы вид параболы 4яг2р0, где р представляет среднюю атомную плотность жидкости. Но, как следует из приведенного примера, реальная кривая ( имеет вид отличный от параболы и только с ростом расстояния приближается к ней.
Структура жидкости напоминает структуру кристалла. Каждая молекула движется около одного из узлов кристаллической решетки) в ячейке, размеры которой ограничены соседними молекулами. Молекулы не могут переходить из одной ячейки в другую.
Структура жидкости непрерывно меняется. Причина заключается в том, что большое число дырок в жидкостной упаковке частиц способствует их перемещению. Частица жидкости колеблется около мгновенного положения равновесия в течение некоторого времени, которое Френкель образно назвал временем оседлой жизни. Затем она перескакивает на место дырки и присоединяется к другому псевдоядру. Эти процессы происходят случайным образом, разные частицы переходят из одного состояния в другое в течение разных промежутков времени, но при огромном числе частиц можно ввести понятие о среднем времени оседлой жизни т как о промежутке времени, в течение которого не меняется структурная конфигурация псевдоядер, характеризующая ближний порядок.
Do'stlaringiz bilan baham: |