物理化学:固体的性质
学习物理化学的概念、例题和解释
例子问题
问题1:物质的相与性质
关于固体，下列哪项是正确的?
可能的答案:
固体的熵很大
不止一个
每一种固体都需要独特的能量来分离分子
这些
正确答案:
每一种固体都需要独特的能量来分离分子
解释：
主要有三个相:固体、液体和气体。固体分子紧密地排列在有组织的晶格结构中，液体分子更分散，更无组织，气体分子彼此分散得更远，非常无组织。每一种固体都是由独特的原子组成的。例如，金属镁是由镁原子组成的而金属铜是由铜原子组成的。由于它们是由独特的原子组成的，不同类型的固体在原子之间有不同的相互作用。有些具有很强的交互性，而另一些具有很弱的交互性;因此，打破这些相互作用和分离原子/分子(熔化)所需的能量对每种固体都是不同的。
回想一下，熵是一个系统的无序程度。如前所述，固体是高度组织化的结构;因此，它们的熵最小。
问题1:物质的相与性质
冷冻一个氮气样本。与反应物相比，最终产物具有__________密度和__________质量。
可能的答案:
一个更低的……相同的
同样……相同的
更高的……一个更高的
更高的……相同的
正确答案:
更高的……相同的
解释：
冷冻是把液体变成固体的过程。这个问题是关于液氮到固态氮的冻结过程;因此，反应的最终产物是固体氮。回想一下，固体的密度更大。这意味着分子在固体中的体积比在液体中的小;因此，固体通常体积较小。另一方面，质量取决于分子的数量。相变不会改变分子的数量。例如，这个问题中的最终产物(固体氮)与它的液体对应物具有相同数量的分子;因此，当相位改变时，质量不变。
密度定义如下。
由于它的体积减小而质量不变，所以固体的密度比液体低。请注意，水是这一普遍规律的一个例外，因为固体冰的密度比同等质量的液态水低(体积更高)。这是由于它的氢键在整个晶体结构中的排列。
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