8. Подавляющее число твёрдых веществ имеют кристаллическую структуру. В кристаллических веществах частицы, из которых построены кристаллы, размещены в пространстве в определённом порядке и образуют пространственную кристаллическую решётку. Кристаллическая решётка построена из повторяющихся одинаковых структурных единиц, индивидуальных для каждого кристалла. Такая структурная единица называется элементарной ячейкой. Простейшая элементарная ячейка содержит восемь узлов в вершинах куба. Поскольку к каждой «вершине-узлу» примыкают восемь простейших ячеек, то на каждую простейшую ячейку приходится один атом. Однако элементарную ячейку можно построить и так, чтобы она содержала дополнительные узлы, расположенные внутри объёма куба или на его гранях, - такие решётки называются сложными. Всего существует 14 типов кристаллических решёток.
9. В зависимости от условий одно и то же вещество может находиться в различных состояниях : в твёрдом, жидком или газообразном ( например, вода, лёд, водяной пар). Эти состояния называются агрегатными. Молекулы одного и того же вещества в твёрдом, жидком или газообразном состоянии одни и те же, ничем не отличаются друг от друга, меняется только их взаимное расположение.
10. 1) Из чего состоят вещества ? 2) Почему вещества бывают разными, и почему одни вещества могут превращаться в другие ? На полное решение этих сложных вопросов наука потратила больше 2000 лет. Результатом стала атомно-молекулярная теория, основные положения которой можно сформулировать следующим образом :
1. ) Все вещества состоят из молекул. Молекула – наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами.
2. ) Молекулы состоят из атомов. Атом – наименьшая частица элемента в химических соединениях.
Разным элементам соответствуют разные атомы.
3. ) Молекулы и атомы находятся в непрерывном движении.
4. ) При химических реакциях молекулы одних веществ превращаются в молекулы других веществ.
Атомы при химических реакциях не изменяются.
Выше изложенные научные факты о молекулах говорят :
Первое : о том, что в каждой молекуле сосредоточены не только атомы одного или же нескольких видов, но и определённое количество молекулярной энергии, которая сосредоточена не в атомах находящихся в данной молекуле, а в её внутреннем пространстве. Наличие молекулярной энергии в каждой из молекул вытекает из следующих научных фактов :
1. «Во время химической реакции всегда происходит поглащение либо выделение энергии. Разрыв химических связей поглащает энергию, а образование связей – способствует её выделению. Обычно это тепловая энергия, хотя некоторые реакции поглащают или испускают световую энергию. » ( «Смеси и Соединения. » Москва. РОСМЭН. 2002 г. стр. 26 )
2. «Атомы в молекулах соединены друг с другом в определённой последовательности и определённым образом распределены в пространстве. Связи между атомами имеют различную прочность ; она оценивается величиной энергии, которую необходимо затратить для разрыва этих связей.» («Физика». Справочник школьника. Компания «Ключ-С». Москва. 1995 г. стр. 218 )
Поскольку согласно атомно-молекулярной теории «атомы при химических реакциях не изменяются», то вследствие этого не изменяется и их внутренняя энергия, а значит атомы веществ, между которыми происходит химическая реакция, не поглощают и не выделяют энергию. Следовательно, её может поглощать или же выделять только лишь то, «что соединяет атомы друг с другом в молекуле в определённой последовательности и определённым образом распределяет в пространстве», т. е. только лишь то, что находится во внутреннем пространстве молекулы.
Второе: о том, что в каждой молекуле сосредоточены силы определённого содержания, свойств и величины, которые соединяют в ней атомы друг с другом в определённой последовательности и определённым образом распределяют их в молекулярном пространстве.
Спрашивается, что представляют собой эти силы ? На этот вопрос современная химическая наука даёт следующий ответ:
«Лишь немногие химические элементы (благородные газы) в обычных условиях находятся в состоянии одноатомного газа. Атомы остальных элементов, наоборот, в индивидуальном виде не существуют, так как могут взаимодействовать между собой или с атомами других элементов, образуя при этом более или менее сложные частицы. Среди частиц, образуемых совокупностью атомов, обычно выделяют молекулы, молекулярные ионы и свободные радикалы. Следовательно, существует причина, по которой атомы «связываются» друг с другом. Эта причина получила название «химическая связь», она обусловлена тем, что между атомами действуют электростатические силы, т. е. силы взаимодействия электрических зарядов, носителями которых являются электроны и ядра атомов.
Доказано, что в образовании химической связи между атомами главную роль играют электроны, расположенные на внешней оболочке и следовательно, связанные с ядром наименее прочно, так называемые валентные электроны. »
( «Начала Химии». Издательство «Экзамен». Москва. 2003 г. стр. 80 ) Отсюда вытекает, что силами, которые соединяют в молекуле атомы друг сдругом в определённой последовательности и определённым образом распределяют их в молекулярном пространстве, представляют собой электростатические силы, т. е. силы взаимодействия электрических зарядов, носителями которых являются электроны и ядра атомов. Современная физическая наука излагает понятие «электростатические силы» так :
«Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют электростатическими или кулоновским. Соответственно поле неподвижных зарядов называют также электростатическим. » ( «Физика». Москва. 1995 г. стр. 123 )
«Силовые линии напряжённости электростатического поля не замкнуты : они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных (или уходят на бесконечность)» («Физический энциклопедический словарь. Москва. «Советская энциклопедия» стр. 895 )
Но электрические заряды электронов в атомах не являются неподвижными, так как электроны вращаются вокруг ядра атома со скоростью света, а значит с такой же скоростью вращается и его электрический заряд. К тому же : «Размеры всех атомов ~ 10-10 м. А размер ядра на 5 порядков меньше, всего ~ 10-15 м.
Наглядно это можно представить себе так : если атом увеличить до размеров 20-этажного дома, то ядро атома будет выглядеть как миллиметровая пылинка в центральной комнате этого дома. »
(«Вещество и Энергия». РОСМЭН. ТД «Издательство Мир Книги». Москва. 2005 г. стр. 656 )
Следовательно, расстояние между ядром одного атома и внешними электронами любого другого атома ещё на несколько порядков больше чем внутри атома. При таких огромных расстояниях между положительным зарядом ядра одного атома с отрицательными зарядами внешних электронов другого атома, да ещё вращающихся вокруг него со скоростью света, врядли возможно взаимодействие. Но если даже и допустить, что такое взаимодействие между ними всё-таки возможно, то оно возможно только лишь при соблюдении следующих условий :
а. / скорость движения свободных атомов навстречу друг другу должна быть такой, чтобы хватило времени для возникновения взаимодействия между их разноимёнными зарядами
б. / при этом они должны пройти относительно друг друга на расстоянии, которое обеспечило бы возникновение взаимодействия между их разноимёнными зарядами.
Наличие таких условий в глобальном орбитальном потоке атомов для двух или же нескольких свободных атомов ещё можно допустить, но для того количества свободных атомов, из которого в дальнейшем образовались планеты, их спутники и т. д. наличие таких условий просто не реально.
Поэтому электростатические силы атомов не могли быть теми силами, которые создали из свободных атомов различные типы и виды молекул и химических соединений в виде планет, их спутников, астероидов и комет. Объясняется это ещё и тем, что процесс образования из свободных атомов различных типов и видов молекул и химических соединений и процесс химической реакции между исходными веществами – это принципиально два различных между собой процесса. Первый – это прежде всего создание «химических связей» между свободными атомами, тогда как второй – это прежде всего изменение «химических связей» между атомами исходных веществ. Спрашивается, что представляли собой силы, которые соединили между собой атомы находившиеся в свободном состоянии в глобальных орбитальных потоках энергии и в результате этого создали молекулы, химические элементы и соединения, планеты, их спутники, астероиды и кометы ? Поскольку бесспорным является то, что молекулы и химические соединения создавались в таком огромном по своим масштабам объёме космического пространства как наша Солнечная система, то сосредоточить энергию и атомы одного или же различных видов и в определённом их количестве как в молекулярных объёмах пространства, так и в таких огромных по своим масштабам объёмах космического пространства как планетарные, возможно только лишь одним физическим способом – в результате их сжатия силами определённого содержания, свойств и величины. Каким-либо другим способом сделать подобное в космическом пространстве не возможно. Следовательно, силы создавшие из глобальных орбитальных потоков атомов планеты, их спутники, астероиды и кометы представляли собой прежде всего силы сжатия. Назовём эти силы – агрегатными силами, а энергию которой они обладали – агрегатной энергией – это тепловые, электромагнитные и электронные потоки излучаемые Солнцем.
С физической точки зрения суть процесса образования атомов заключалась в сжатии атомными силами огромных по своим масштабам количеств элементарных частиц определённых видов в элементарной плазме, в результате чего происходило их сосредоточение в ядерном объёме космического пространства и соединение атомных энергетических конфигураций, из которых состояли атомные силы, с определёнными видами данных элементарных частиц в определённом их количестве. Суть же процесса образования молекул, химических элементов и химических соединений заключалась в сжатии глобальными агрегатными силами огромных по своим масштабам количеств атомов разнообразных видов сосредоточенных в каждом из орбитальных потоков атомов вращавшихся вокруг атомной плазмы, которое выражалось в их постоянном давлении на атомы на всём протяжении их орбитального пути. В результате этого происходило поглощение агрегатными силами атомов и накручивание их друг на друга и образование тем самым из них «агрегатных комов», в которых агрегатные силы состоящие из различных видов энергетических структур сжимаясь вокруг поглощённых атомов соединялись с ними образуя собой вещества определённого вида. Соединение атомов с конкретной энергетической структурой для каждого конкретного атома выражалось в превращении различных видов энергетических потоков, из которых состоит данная энергетическая структура, в энергию связи между ними. Основными таковыми видами потоков энергии являлись тепловые и электромагнитные потоки энергии излучаемые Солнцем.