слово электричество происходит от греческого названия янтаря - ελεκτρον.янтарь - это окаменевшая смола хвойных деревьев. древние заметили, что если потереть янтарь куском ткани, то он будет притягивать легкие предметы или пыль. это явление, которое мы сегодня называем статическим электричеством, можно наблюдать, и натерев тканью эбонитовую или стеклянную палочку или же просто пластмассовую линейку.
пластмассовая линейка, которую хорошенько потерли бумажной салфеткой, притягивает мелкие кусочки бумаги (рис. 22.1). разряды статического электричества вы могли наблюдать, расчесывая волосы или снимая с себя нейлоновую блузку или рубашку. не исключено, что вы ощущали электрический удар, прикоснувшись к металлической дверной ручке после того, как встали с сиденья автомобиля или прошлись по синтетическому ковру. во всех этих случаях объект приобретает электрический заряд трению; говорят, что происходит электризация трением.
все ли электрические заряды одинаковы или существуют различные их виды? оказывается, существует два вида электрических зарядов, что можно доказать следующим простым опытом. подвесим пластмассовую линейку за середину на нитке и хорошенько потрем ее куском ткани. если теперь поднести к ней другую наэлектризованную линейку, мы обнаружим, что линейки отталкивают друг друга (рис. 22.2, а).точно так же, поднеся к одной наэлектризованной стеклянной палочке другую, мы будем наблюдать их отталкивание (рис. 22.2,6). если же заряженный стеклянный стержень поднести к наэлектризованной пластмассовой линейке, они притянутся (рис. 22.2, в). линейка, по-видимому, обладает зарядом иного вида, нежели стеклянная палочка.экспериментально установлено, что все заряженные объекты делятся на две категории: либо они притягиваются пластмассой и отталкиваются стеклом, либо, наоборот, отталкиваются пластмассой и притягиваются стеклом. существуют, по-видимому, два вида зарядов, причем заряды одного и того же вида отталкиваются, а заряды разных видов притягиваются. мы говорим, что одноименные заряды отталкиваются, а, разноименные притягиваются.
американский государственный деятель, философ и ученый бенджамин франклин (1706-1790) назвал эти два вида зарядов положительным и отрицательным. какой заряд как назвать, было совершенно безразлично; франклин предложил считать заряд наэлектризованной стеклянной палочки положительным. в таком случае заряд, появляющийся на пластмассовой линейке (или янтаре), будет отрицательным. этого соглашения придерживаются и по сей день.разработанная франклином теория электричества в действительности представляла собой концепцию "одной жидкости": положительный заряд рассматривался как избыток «электрической жидкости» против ее нормального содержания в данном объекте, а отрицательный - как ее недостаток. франклин утверждал, что, когда в результате какого-либо процесса в одном теле возникает некоторый заряд, в другом теле одновременно возникает такое же количество заряда противоположного вида. названия "положительный" и "отрицательный" следует поэтому понимать в смысле, так что суммарный заряд, приобретаемый телами в каком-либо процессе, всегда равен нулю.например, когда пластмассовую линейку натирают бумажной салфеткой, линейка приобретает отрицательный заряд, а салфетка-равный по величине положительный заряд. происходит разделение зарядов, но их сумма равна нулю. этим примером иллюстрируется твердо установленный закон сохранения электрического заряда, который гласит: суммарный электрический заряд, образующийся в результате любого процесса, равен нулю.
отклонений от этого закона никогда не наблюдалось, поэтому можно считать, что он столь же твердо установлен, как и законы сохранения энергии и импульса.
Существует 4 типа кристаллических решеток: ионные, молекулярные, атомные и металлические.
В узлах ионных кристаллических решеток находятся ионы, как можно понять из названия. Такой тип решетки характерен для солей, оксидов и некоторых гидроксидов. Например, самый яркий представитель - NaCl. Вещества подобного строения характеризуются высокой твердостью, тугоплавкостью и нелетучестью.
В молекулярных кристаллических решетках в узлах находятся молекулы. Такие решетки могут быть полярные и неполярные. Например, I2 или N2 - неполярные, а HCl или H2O - полярные. Характерны для жидких и газообразных веществ (при н.у.). Так как молекулярные взаимодействия слабые, то и кристаллические решетки эти будут нетвердые, летучие и с низкой температурой плавления. К таким решеткам относят твердую органику (сахар, глюкоза, нафталин).
В атомных кристаллических решетках в узлах находятся атомы, связанные друг с другом прочными ковалентными связями. Такая решетка характерна простым веществам неметаллам, которые при нормальных условиях находятся в твердом состоянии, например алмаз. Температура плавления у подобных веществ очень высокая, они прочные, твердые и нерастворимы в воде.
Металлические решетки характеризуются тем, что в узлах находятся атомы или ионы одного или нескольких металлов (у сплавов). Для металлических решеток характерно наличие так называемого общего электронного облака. Так как непрерывно происходит процесс перехода валентных электронов одного атома к другому с образованием иона, то можно говорить о том, что электроны свободно двигаются в объеме всего металла. Этим свойством объясняется электро- и теплопроводность металлов. Вещества такого строения ковки и пластичны.
Вообще в материаловедении для изучения кристаллических структур существует множество методов, основанных на свойствах рентгеновского излучения (дифракция, интерференция), электронографический анализ и другие. Но если вы хотите просто определить тип решетки вещества известного состава, нужно понять к какому классу веществ оно относится и какие физико-химические свойства имеет.
v = m / M = 385 г / 108 г/моль ≈ 3,56 моль