77. Будова і властивості твердих тіл

Твердими називають такі тіла, які зберігають об’єм і форму навіть під час дії на них інших тіл (сил). При зближенні ізольованих атомів і утворення з них кристалу, що складається з N атомів, кожний окремий атом взаємодіє з своїми сусідам, що приводить до появи в кристалі N близько розміщених один від одного підрівнів, які утворюють енергетичну зону. Найвища зона, яка цілком заповнена електронами при T=0 K, називається валентною зоною (ВЗ).Зона, яка заповнена електронами частково або вільна від електронів при T=0 K, називається зоною провідності (ЗП).

Органічні провідники повинні володіти невеликою вагою, невисокою вартістю, високою технологічністю, високою корозійною і хімічною стійкістю. Органічні провідники отримують або вводячи електропровідний наповнювач в полімери - термопласти або реактопласти, або вони являють собою по хімічній будові часто молекули полімерів, наприклад, поліацетилен - СН = СН - СН = СН - СН = СН -. 

Парамагнетики - речовини з невеликою позитивною магнітною сприйнятливістю, які у зовнішньому магнітному полі намагнічуються вздовж поля і дещо підсилюють його.Парамагнетизм спостерігається в речовинах, молекули яких мають власний магнітний момент.  Закон Кюрі: намагніченість газоподібних парамагнітних речовин прямо пропорційна напруженості магнітного поля й обернено пропорційна абсолютній температурі , де μ – магнітний момент однієї молекули, Т – абсолютна температура, – абсолютна газова стала, δ – намагніченість речовини.Феромагнітними наз. речовини з дуже високою магнітною сприйнятливістю ( Fe, Ni, Co). Антиферомагнетики — магнітновпорядковані кристалічні речовини, які при низьких температурах мають дві повністю намагнічені спінові ґратки, які повністю компенсують одна одну.

Фазовий перехід газ – рідина, газ – тверде тіло називають конденсацією. Тому рідкий і твердий стани речовини називають її конденсованим станом.Всякий матеріальний об'єкт, всяке тіло, що складається з великого числа частинок, називається макроскопічною системою. 

Молекулярні кристали кристалічні твердотільні речовини, молекули яких зберігають цілісність в твердій фазі. Йонні кристали в структурному відношенні являють собою позитивні й негативні йони, що правильно чергуються. Сили притягання і відштовхування між йонами визначають стан рівноваги і характерні для кожного кристалу міжйонні відстані.Ковалентні кристали представлені сполуками, хімічні зв’язки у яких обумовлюють спарені електрони. Диполь-дипольна взаємодія - взаємодія між диполями молекул або полярними групами молекул. Існує три типи диполь-дипольних взаємодій:1. Орієнтаційні взаємодії.2. Індукційні взаємодії.3. Дисперсійні (Ван-дер-Ваальсівські) взаємодії.

Індукційна взаємодія викликана тим, що сталий диполь однієї молекули індукує в іншій молекулі чи групі молекул дипольний момент. Орієнтаціна взаємодія - полярні молекули, у яких центри тяжіння позитивного і негативного зарядів не збігаються, наприклад HCl, H₂O, NH₃, орієнтуються таким чином, щоб поруч знаходилися кінці з протилежними зарядами. Дисперсійна взаємодія - між неполярними молекулами також може виникнути тяжіння. Електрони, які знаходяться в постійному русі, на мить можуть виявитися зосередженими з одного боку молекули, тобто неполярна частина стане полярною. Внутрішньомолекулярний водневий зв'язок - це водневий зв'язок, в якому атом H є зв'язаним з двома (найчастіше) гетероатомами однієї молекули.  Мiжмолекуляpний водневий зв'язок– це водневий зв'язок, в якому атом H зв'язаний з двома (найчастiше) гетероатомами рiзних молекул.