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Die Aggregatzustände. Inhalt Die drei Aggregatzuständen: –Gasförmig –Flüssig –Fest Bindung durch Coulomb Kräfte: –Isotrope Bindung (Metall, Ionenbindung)

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1 Die Aggregatzustände

2 Inhalt Die drei Aggregatzuständen: –Gasförmig –Flüssig –Fest Bindung durch Coulomb Kräfte: –Isotrope Bindung (Metall, Ionenbindung) –Bindung mit Vorzugsrichtung: kovalente Bindung Anregungsenergie zum Umbau der Atome liefert die Temperaturbewegung

3 Wechselwirkungskräfte zwischen den Bausteinen der Materie Kräfte BeschreibungBeispiel Van der Waals Bindung Isotrope, kurzreichweitige schwache Bindungskraft zwischen allen Atomen Reale Gase, Bindung in Kristallen der Edelgase Coulomb Kraft Isotrope, langreichweitige Wechselwirkung zwischen Ladungen, im Atom zwischen Kern und Elektronen, im Kristall zwischen Ionen, (z. B. NaCl Kristall) Kern und Elektronen NaCl-Kristall Kovalente Bindung Gerichtete Bindung durch gemeinsame Elektronen Si-Kristall, organische Moleküle Metall Bindung Isotrope Bindung der Metallatome mit freien Elektronen im Elektronengas Alle metallischen Leiter

4 Aggregatzustände und Eigenschaften GasFlüssigkeit Fester Körper KompressibilitätHochKlein Antwort auf Formveränderung Viskoses FließenElastizität Dichte*~0,001 g/cm 3 ~ 1g/cm 3 *bei Normaldruck und20°C

5 Im Festkörper gilt das Hookesches Gesetz sowohl bei Dehnung als auch bei Verdichtung

6 Elastizität: Folge der zwischenatomaren Kräfte

7 Gase Gase setzen der Dehnung keine anziehende Kraft entgegen

8 Flüssigkeiten Sehr kleine Kräfte genügen zur Änderung der Form einer Flüssigkeit

9 Flüssigkeiten Aber: Die Vergrößerung der Oberfläche erfordert Energie: die Kraft ist dieOberflächenspannung

10 Festkörper und Flüssigkeiten Die atomaren Baugruppen liegen in beiden Aggregatzuständen auf Kontakt – deshalb sind beide praktisch inkompressibel Aber: Flüssigkeiten sind gegen Scherung bzw. Torsion instabil Fest Flüssig

11 Zusammenfassung Es gibt Materie in drei Aggregatzuständen: –Gasförmig –Flüssig –Fest Zusätzlich: –Plasma –Bose-Einstein-Kondensate Coulomb Kräfte sind für die Bindung verantwortlich –Isotrope Bindung (Metall, Ionenbindung) –Bindung mit Vorzugsrichtung: kovalente Bindung Anregungsenergie zum Umbau liefert die Temperaturbewegung

12 Finis


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