В природе существуют две разновидности твердых тел, различающиеся по своим свойствам: кристаллические и аморфные.
Кристаллические тела остаются твердыми, т.е. сохраняют приданную им форму до определенной температуры, при которой они переходят в жидкое состояние. При охлаждении процесс идет в обратном направлении. Переход из одного состояния в другие протекает при определенной температуре плавления.
Аморфные тела при нагреве размягчаются в большом температурном интервале, становятся вязкими, а затем переходят в жидкое состояние. При охлаждении процесс идет в обратном направлении.
Кристаллическое состояние твердого тела более стабильно, чем аморфное. В результате длительной выдержки при температуре, а в некоторых случаях при деформации, нестабильность аморфного состояния проявляется в частичной или полной кристаллизации. Пример: помутнение неорганических стекол при нагреве.
Кристаллические тела характеризуются упорядоченной структурой. В зависимости от размеров структурных составляющих и применяемых методов их выявления используют следующие понятия: тонкая структура, микро- и макроструктура.
^ Тонкая структура описывает расположение элементарных частиц в кристалле и электронов в атоме. Изучается дифракционными методами рентгенографии и электронографии. Большинство кристаллических материалов состоит из мелких кристалликов - зерен. Наблюдают такуюмикроструктуру с оптических или электронных микроскопов. Макроструктуру изучают невооруженным глазом или при небольших увеличениях, при этом выявляют раковины, поры, форму и размеры крупных кристаллов.
Закономерности расположения элементарных частиц в кристалле задаются кристаллической решеткой. Для описания элементарной ячейки кристаллической решетки используют шесть величин: три отрезка - равные расстояния до ближайших элементарных частиц по осям координат a, b, c и три угла между этими отрезками . Соотношения между этими величинами определяют форму ячейки. По форме ячеек все кристаллы подразделяются на семь систем, типы кристаллических решеток которых представлены на рис.1.
Уравнение экзотермической реакции: 2Н2+О2=2Н2О+571,6 кДж Продукт, образующийся в результате горения - вода.
Если пропустить водород через плавленую серу, то ощущается запах тухлых яиц, выделяется сероводород. Н2+S=H2S
При взаимодействии водорода с хлором, выделяется газ с резким запахом - хлороводород НCl: H2+Cl2=2HCl
Одним из важных свойств водорода, является взаимодействие его с оксидами металлов. Например, пронаблюдаем на опыте взаимодействие оксида меди (II) с водородом. Пробирку, в которую помещен черный порошок - оксид меди (II) закрепляют в штатив, как показано на рисунке, наклонно, чтобы ее горлышко находилось ниже дна. К ней подводится трубка, соединенная с пробиркой, в которой получают водород взаимодействием цинка с соляной кислотой. Сначала нагревают пробирку с оксидом меди (II). Затем над оксидом мед пропускают водород из пробирки для получения газа. В результате реакции оксида металла с водородом, образуется вода и металлическая медь. Этот процесс называется восстановлением. Водород отнимает кислород у оксида. Уравнение реакции: CuO+H2=Cu+H2O
При обычной комнатной температуре, водород взаимодействует с активными металлами - натрием, кальцием, алюминием. В результате реакции, образуются гидриды: 2 Na+ H2=2 NaH гидрид натрия Ca+H2=CaH2 гидрид кальция 2Al+3H2=2AlH3 гидрид алюминия
Водород бурно реагирует со многими неметаллами. При взаимодействии водорода с некоторыми основными оксидами, можно получить чистые металлы. В этих реакциях, водород является восстановителем, а оксид металла - окислителем.
