Строение газа, жидкости, твёрдого тела

Все тела состоят из мельчайших частиц – молекул. Если бы всё в мире увеличилось в миллион раз, то есть рост человека 180 сантиметров стал бы 1800 километров, то размер молекулы был бы равен размеру точки в конце этого предложения.

Строение молекул не зависит от их агрегатного состояния, то есть молекула воды $H_2O$ у тела в твёрдом, жидком и газообразном состоянии будет выглядеть одинаково. Но у них будет разная скорость движения и расположение относительно друг друга, то есть будет отличаться молекулярное строение.

Рассмотрим молекулярное строение тел при трёх различных агрегатных состояниях.

Газообразное состояние тела

При таком строении расстояние между молекулами может быть очень большим, и силы притяжения между ними будут малы.

Жидкое состояние тела

При таком строении тела расстояние между молекулами значительно меньше, чем при газообразном, и равно примерно размеру одной молекулы, если измерять от центров молекул. В жидком состоянии тела почти несжимаемы, так как молекулы уже находятся очень близко друг к другу. Конечно, это расстояние можно немного уменьшить, но при достижении определённого значения электронные оболочки отдельных атомов каждой молекулы начнут перекрывать друг друга, а, как известно, одноимённые заряды отталкиваются друг от друга, словно магниты с одинаковыми полюсами, но об этом позже, в теме о строении атома. Из-за того, что молекулы жидкости находятся крайне близко друг к другу, они притягиваются с очень большой силой. И оторвать эти молекулы друг от друга крайне сложно, это сравнимо с тем, чтобы разорвать металлическую проволоку. Но та лёгкость, с которой мы разделяем жидкость, переливаем её или ныряем в неё, объясняется тем, что нам и не нужно разрывать все связи разом. Опуская руку в воду, мы разделяем молекулы только вдоль той поверхности, по которой прошли, а глубже в жидкости они как были притянуты друг к другу, так и остаются.

Твёрдое состояние тела

Твёрдым телам позволяет оставаться твёрдыми кристаллическая решётка. Кристаллическая решётка – это строго упорядоченное расположение частиц вещества, а точки, в которых эти частицы сидят, называют узлами решётки. Проще всего представить её как объёмную сетку, в узлах которой закреплены молекулы. Важно понимать, что решётка не собрана из множества маленьких решёток – она одна на весь кристалл, просто один и тот же кусочек порядка повторяется в ней снова и снова. Но прочность твёрдых тел определяется не только наличием кристаллической решётки, но и тем, что в кристаллических телах частицы расположены крайне близко друг к другу. Из-за этого возникают большие силы притяжения между ними.