Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 2

Температура жидкости, естественно, сказывается на интенсивности и характере колебаний ее частиц. При повышении температуры можно наблюдать ряд переходов в картине теплового движения частиц жидкости от колебаний около почти неизменных (или очень редко изменяющихся) положений равновесия, характерных для твердого тела, к характерному для газа чрезвычайно интенсивному поступательному движению частиц, нарушаемому лишь столкновением между ними.

Для суждения о характере теплового движения в жидкостях интересно сравнить их теплоемкость с теплоемкостью соответствующих твердых тел. Известно, что теплоемкость многих простых тел, таких как металлы, благородные элементы, при плавлении почти не меняется, оставаясь' близкой к 6 кал/г-атом, т. е. значению,

отвечающему закону Дюлонга и Пти. Это значение получается, если исходить из представления о колебательном движении атомов около некоторых средних положений равновесия. Отсутствие существенной разницы в теплоемкостях одних и тех же веществ в твердом и жидком состояниях указывает на то, что характер теплового Движения частиц при плавлении существенно не меняется: это Движение при температурах, близких к температуре плавления, сводится к колебаниям частиц около некоторых положений равновесия.

Исходя из этих представлений, развитых в основном Френкелем [49, 50], следует считать, что плавление есть не переход вещества из кристаллического состояния в аморфное, а лишь частичная амор-физация тела, связанная с нарушением «дальнего порядка» при сохранении «ближнего порядка» в его структуре. Плавление во многих отношениях аналогично переходу вещества в другую модификацию.

Для приведения тела в жидкое состояние, т. е. для упомянутой его частичной аморфизации, необходимо, разумеется, затратить энергию на преодоление сил, действующих между элементами его решетки: плавление наступает тогда, когда средняя энергия колебаний элементов решетки достаточно велика для известного нарушения связи между ними. По Линдеману [182] линейная амплитуда колебаний атомов тела апл, при которой они отрываются от кристаллической решетки в процессе плавления, составляет определенную долю среднего межатомного расстояния б:

где— доля среднего межатомного расстояния, зависящая

от структуры тела и определяемая экспериментально.

Естественно поэтому, что величина теплоты Q плавления тела зависит от состава, строения, формы и взаимного расположения структурных единиц в кристаллах, строящихся из атомов, ионов или молекул. Значения Q в кал/моль для различных классов веществ — металлов, неорганических и органических соединений, как показывает опыт, изменяются в широких пределах.

Температура плавления кристаллического тела должна зависеть от энергии его решетки, определяемой ее основными параметрами. Каждое тело имеет, как известно, определенную, точно воспроизводимую при данном давлении температуру плавления1, при которой многие его свойства меняются резким скачком. Речь идет, разумеется, о структурно-чувствительных свойствах, существенно зависящих от сохранения или нарушения «дальнего порядка» в строении тела. При этом структурно-нечувствительные свойства, зависящие только от «ближнего порядка» в строении тела,

 

Другие части:

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 1

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 2

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 3

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 4

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 5

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 6

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 7

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 8

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 9

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 10

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 11

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 12

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 13

 

 

Содержание