Мавзу: «модданинг тузилиши»

р = р₁ + р₂ + р₃ + … р _k

Бу ифодага газнинг холат тенгламаси тадбиқ этилса бўлади.

p = RT (n₁+n₂+n₃+…n_k) бўлади.

Газлар аралашмасининг таркибини билган холда, бу қонундан фойдаланиб, газлар аралашмасининг умумий босимини топиш мумкин.

Модданинг қаттиқ холати.

Қаттиқ модданинг тузилиши. Модданинг қаттиқ холати агрегат ҳолатларининг бири бўлиб, у атомларнинг (молекулалар, ионларнинг) геометрик жихатдан батартиб жойлашганлиги билан ажралиб туради. Қаттиқ холатда модда заррачалари орасидаги масофа шу заррачаларнинг ўлчамларига деярли тенг бўлади. Шу сабабли заррачалар орасидаги ўзаро таҳсир кучлари катта бўлгани учун қаттиқ холатдаги моддалар муайян шакл ва ҳажмга эга бўлади.

Қаттиқ моддалар ички тузилишига, яҳни заррачаларнинг бир-бирига нисбатан қандай тартибда жойлашганлигига қараб кристалл, ҳам аморф моддаларга бўлинади. Бир модданинг ўзи ҳам кристалл, ҳам аморф холатда бўлиши мумикн (масалан, кристалл ҳолдаги кварц билан аморф ҳолатга қараганда барқарор бўлади.
Модданинг аморф холати шакли, оптик, механик, электр ва бошқа физикавий хоссаларининг анизотропияси (яҳни йўналишга боғлиқ бўлмаслиги) ва суюқланиш температурасининг қатъий муайян бўлмаслиги билан характерланади.
Табиатда аморф ҳолатдаги моддалар кристалл моддаларга қараганда камроқ учрайди. Табиий ва сунҳий смолалар доимо аморф холатда бўлади. Аморф жисмларнинг энг типик вакили одатдаги силикат шишадир, шу сабабли аморф ҳолат шишасимон ҳолат ҳам дейилади.
Аморф моддалар тузилиши жихатдан суюқликларга ўхшайди ва улардан заррачаларининг ҳаракатчанлиги жуда камлиги билан фарқ қилади. Шу сабабли аморф моддалар ўта совитилган суюқликларга ўхшатилади.
Кристалл холатининг асосий ташқи белгилари - модданинг аниқ муайян температурада суюқ холатга ўтиши ва ташқи муaйян геометрик шаклга эга бўлишидир. Ундан ташқари, кристаллнинг хоссалари (масалан, иссиқ ўтказувчанлиги) ҳамма йўналишда ҳам бир хил бўлавермайди.
Кристалл моддаларда заррачалар маҳлум тартиб билан жойлашган бўлади ва фазовий кристалл панжарани ҳосил қилади. Фазовий кристалл панжаранинг кўп марта такрорланиб, жисмнинг бутун хажмини ҳосил қиладиган қисми элементар ячейка дейилади.
Кристалл панжаралар заррачаларнинг фазода жойлашиш характери ва заррачалар орасидаги ўзаро таҳсир турига қараб молекуляр, атомли, ионли ва металл кристалл панжараларга қаттиқ жисмларни маҳлум типи мувофиқ келади.
Бу панжараларнинг ҳар бирига кристаллик қаттиқ жисмларнинг маҳлум типи мувофиқ келади.
Молекуляр кристалл панжарали моддаларда кристалл панжара тугунларида нейтрал молекулалар бўлади. Агар молекулалар қутбланган бўлса, улар бир-бирига қарама-қарши зарядланган қутблар билан ёндошиб туради. Молекулалар қутбланмаган бўлганида ҳам улар муайян тартибда жойлашган бўлади. Молекулаларнинг бундай жойлашувини қутичага тўлдириб қўйилган стол тенниси шарчаларининг жойлашувига ўхшатиш мумкин. Бундай кристалл панжарада молекулалар ўзаро Ван-дер-Ваалғс кучлари туфайлигина тортишиб туради. Шу сабабли молекуляр панжара анча бўш ва унда молекулалар ўз хоссаларини сақлаб қолган бўлади. Азот, водород, кислород каби газлар паст температурадан қаттиқ ҳолатга ўтганида молеекуляр кристалл панжара ҳосил қилади. Осон суюқланадиган кўпчилик органик моддалар кристаллари ҳам молекуляр панжарали бўлади.
Кристалл, панжаранинг иккинчи типи ионли кристалл панжарадир. Ионли кристалл панжара ионлардан таркиб топган бўлади. Масалан, натрий хлорид (ош тузи) кристалл панжарасини олиб кўрайлик. Унда ҳар қайси натрий ионли олтита хлор иони билан, ҳар бир иони эса олтита натрий иони билан қуршаб олинган. Натрий иони мусбат, хлори иони эса манфий зарядли бўлгани учун бу зарядланган заррачалар ўзаро электросатик кучлари билан тортишиб туради, демак, бундай моддалар молекулаларида ионли боғланиш мавжуд бўлади. Ион панжарали моддаларнинг суюқланиш температураси юқори бўлади. Деярли барча тузлар баҳзи оксидлар ва асосларнинг кристалл панжаралари ионли бўлади.
Атомли кристалл панжара ҳосил қилган моддаларда панжара ўзаро пухта ковалент боғланиш билан боғланган электронейтрал атомлардан таркиб топган бўлади. Масалан, олмоснинг кристалл панжараси атомли панжарадир. Унда ҳар қайси углерод атоми бошқа тўртта углерод атоми билан боғланган. Ковалент боғланиш анча пухта бўлганлиги сабабли бундай кристаллар жуда қаттиқ, суюқланиш температураси юқори бўлади.
Металл кристалл панжарада мусбат ионлар тебраниб туради: мусбат ионлар орасида эркин электронлар барча йўналишларда харакатда бўлади. Бу электронлар панжара ичида бир иондан иккинчисига бемалол ўтиб юрганлиги сабабли эркин электронлар дейилади. Металларнинг электр, иссиқлик ўтказувчанлиги магнит хоссалари, ва металлар учун хос бўлган бошқа ҳусусиятлар ана шу эркин электронлар туфайлидир. Электронлар бир атомдан иккинчи атомга ўтиб юриб, гўё уларни ўзаро боғлайди, бундай боғланиш ҳам анчагина пухта бўлганлиги сабабли ҳар қандай деформацияга бардош беради. Шунинг учун металларнинг болғалаш, юпқа лист қилиб ёйиш, ингичка сим тарзида чўзиш мумкин, бунда унинг ички тузилиши ўзгармайди.
Кристаллнинг ҳар бир заррачасини (молекула, атом ёки ионни) қуршаб турадиган ва у билан ўзаро таҳсирлашадиган заррачалар сони шу кристалл панжаранинг координацион сони дейилади. Координацион сон, одатда, 3,4,6 ва 8 га тенг бўлади. Кристалл панжарани ҳосил қилувчи ионларни ўлчамлари бир-биридан қанча кам фарқ қилса, панжаранинг координацион сони шунча катта бўлади. Масалан, металларда 12 гача етиши мумкин.
Кристалл панжаранинг пухталиги ва барқарорлиги уни ҳосил қилувчи ионлар, атомлар ёки молекулалар орасидаги ўзаро таҳсир кучларига боғлиқ бўлади. Заррачалар орасидаги ўзаро таҳсир кучлари муайян миқдор энергия билан характерланади, бу энергия кристалл панжаранинг энергияси дейилади. Панжара энергияси қанча катта бўлса, кристалл панжара шунча пухта бўлади.
Тупроқ таркибида қаттиқ кристалл моддалар - гилсимон минераллар кўп бўалди. Гилсимон минералларнинг сони жуда кўп, лекин тупроқда энг кўп учрайдиган ва унинг унумдорлигига таҳсир этадиган минераллар, асосан, уч гурухга бўлинади: каолинит, монтморллонит ва гидрослюда гурухлари.
Гилсимон минераллар бир-биридан, тузилиши билан фарқ қилади. Турли гилсимон минералларнинг кристалл панжараси бир хил элемент стурктура бирликларидан тузилган. Бу бирликлар кремний ва кислород, шунингдек, алюминий, кислород ва водород атомларидан таркиб топган бўлади. Бундан ташқари гилсимон минераллар таркибига темирн, калий, магний, марганец ва бошқа элементлар ҳам кириши мумкин. Гилсимон минераллар асосан структурага эга бўлади.
Тупроқнинг энг муҳим физик-кимёвий ва сув ҳусусиятлари - ютиш сиғими, гидрофиллиги, ёпишқоқлиги, муҳити, унинг минерологик таркибига бевосита боғлиқ бўлади. Тупроқнинг ютиш сиғими қанча катта бўлса, унда озиқ элементлар шунча кўп бўлади.
Монтморллонит гурухидаги минералларнинг ютиш сиғими энг катта (100-150 мг -экв/100 г.) бўлгани сабабли тупроқда бундай минералларнинг бўлиши зарурий озиқ элементларнинг кўп тўпланишига сабаб бўлиб, ўсимликларнинг ўсишига ижобий таҳсир этади. Лекин тупроқда монтморллонит жуда кўп бўлса, тупроқ қуриганида юзасида қаттиқ қатлам ҳосил бўлади, сўнгра у ёрилиб, тупроқнинг сув сингдирувчанлиги турлича бўлиб қолади. Бундай тупроқларнинг физика-кимёвий хоссаларини яхшилаш учун улар таркибидаги гумус миқдорини ошириш керак.
Каолинит гурухидаги минераллар тупроққа салбий таҳсир этади. Каолинитнинг ютиш сиғими кичик (7-10 мг экв/100 г.) сабабли таркибида шундай минераллар кўп бўлагн тупроқлар унумдорлиги паст бўлади. Таркибида каолинит кўп бўлган тупроқларга калий ва бошқа асослар қўшилганда тупроқнинг хоссалари яхшиланади.
Гидрослюда гурухидаги минераллар таркибида ўсимлик осон ўзлаштирадиган калий кўп (6-7%гача), шунинг учун таркибида гидрослюда минераллар кўп бўлган тупроқларга калийли ўғитлар солишнинг ҳожати қолмайди. Тупроқ таркибидаги минераллар, асосан, рентгенструктура анализи ёрдамида аниқланади.