Bài 1. Cấu trúc của chất. Sự chuyển thể

Cấu trúc phân tử của vật chất:

Mọi chất đều được cấu tạo từ các phân tử hoặc nguyên tử. Khoảng cách giữa các phân tử và động năng phân tử xác định trạng thái của chất.

Các đặc điểm cấu trúc:

• Khoảng cách giữa các phân tử: rắn < lỏng < khí
• Tương tác giữa các phân tử: rắn mạnh nhất, khí yếu nhất
• Chuyển động nhiệt: phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng

a) Chất rắn kết tinh:

• Cấu trúc tinh thể với các phân tử sắp xếp có trật tự theo nút mạng
• Có nhiệt độ nóng chảy xác định
• Ví dụ: nước đá, kim loại, muối ăn

b) Chất rắn vô định hình:

• Cấu trúc không có trật tự xa
• Không có nhiệt độ nóng chảy xác định
• Ví dụ: thủy tinh, nhựa, cao su

c) Chất lỏng:

• Khoảng cách phân tử trung bình
• Chuyển động tự do trong phạm vi giới hạn
• Có thể tích xác định, không có hình dạng xác định

d) Chất khí:

• Khoảng cách phân tử rất lớn
• Chuyển động hỗn loạn không ngừng
• Chiếm toàn bộ thể tích bình chứa

Các quá trình chuyển thể:

• Nóng chảy: rắn → lỏng (nhận nhiệt)
• Đông đặc: lỏng → rắn (tỏa nhiệt)
• Hóa hơi: lỏng → khí (nhận nhiệt)
• Ngưng tụ: khí → lỏng (tỏa nhiệt)
• Thăng hoa: rắn → khí (nhận nhiệt)
• Deposition: khí → rắn (tỏa nhiệt)

Nhiệt độ nóng chảy và đông đặc:

• Mỗi chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định ở áp suất cho trước
• Nhiệt độ nóng chảy = nhiệt độ đông đặc
• Trong quá trình nóng chảy/đông đặc, nhiệt độ không đổi

Nhiệt nóng chảy (L):

Là nhiệt lượng cần thiết để chuyển 1 kg chất rắn từ thể rắn sang thể lỏng ở nhiệt độ nóng chảy.

Công thức:

$$Q = mL$$

Trong đó:

• Q: nhiệt nóng chảy (J)
• m: khối lượng chất (kg)
• L: nhiệt nóng chảy riêng (J/kg)

Đặc điểm:

• Mỗi chất có nhiệt nóng chảy riêng xác định
• Nước đá: L = 3,34.10⁵ J/kg
• Chì: L = 0,25.10⁵ J/kg
• Đồng: L = 1,34.10⁵ J/kg