一、物质的形态变化
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一、物质的形态变化
分子是保持物质化学性质的最小单位粒子,是通过Q键和M键结合在一起的原子集合体。物质的各种物理性质,都是由Q键和M键的属性和作用特征决定的。
自然界中的物质有三种存在形态:气体、液体和固体,三种形态之间可以相互转化。吸收热量时,物质可由固态转化为液态、液态转化为气态。释放热量时,发生逆向转化,物质由气态转化为液态、液态转化为固态。
Q—M键理论认为,物质的形态是由M键的作用强度决定的。M键强时,分子间结合力大,分子相对运动自由度近乎为零,物质表现为固态。M键中等强度时,分子间结合力适中,在一定范围内,分子有一定的运动自由度,物质表现为液态。M键弱时,分子间结合力近乎消失,物质表现为气态。物质形态改变,实质上是分子间的结构力——M键发生了变化。
在以往的理论研究中,把分子间的作用力称之为范德华力。范德华力有三种起源,分别称为色散力、诱导力和取向力,三者在本质上是相同的,都是一种电性的吸引力。M键与范德华力不同,M键在本质上是一种质量场作用力。物质的密度、熔点、沸点、硬度、延展性、溶解性等物理性质,及热胀冷缩、形态转化、液体表面张力等,都属于M键的作用效应。
Q—M键理论认为,每种物质分子M键的作用强度都是不同的,并随外界条件(温度、压力)而变化。理论上,把液体蒸发为气体时的沸点,定义为M键的第一临界点;固体融为液体时的熔点,定义为M键的第二临界点。调节温度和压力,可实现物质的三态转化。给气态物质降温或增加压力,M键强度增大,达到第一临界点时,将发生低温液化现象。持续降温或增大压力,M键作用进一步增强,达到第二临界点时,物质就会由液态转化为固态。反向调节温度或压力,可实现物质形态的逆向转化。