Контрольні запитання
1. Чи можна стверджувати, що ртуть — завжди рідина, а повітря — завжди газ?
Ні, не можна, оскільки агрегатний стан речовини залежить від температури та тиску. Ртуть затвердіває при температурі -39 °С, а повітря може перетворитися на рідину при зниженні температури або підвищенні тиску.
2. Чи відрізняються одна від одної молекули водяної пари та льоду?
Ні, молекули водяної пари та льоду однакові, відмінність полягає лише в їхньому розташуванні та характері руху.
3. У якому стані перебуває речовина в надрах зір?
У надрах зір речовина перебуває в стані плазми — четвертого агрегатного стану, коли атоми розпадаються на позитивно заряджені іони та електрони через надзвичайно високу температуру.
4. Чому тверді тіла зберігають об’єм і форму?
Тверді тіла зберігають об’єм і форму, бо молекули в них розташовані близько одна до одної в певному порядку та коливаються навколо фіксованих положень рівноваги, утримуючись силами міжмолекулярної взаємодії.
5. У чому подібність і в чому відмінність кристалічних та аморфних речовин?
Кристалічні речовини мають впорядковану структуру — молекули розташовані в певному порядку (кристалічні ґратки), тоді як аморфні речовини мають невпорядковану структуру, де молекули розташовані хаотично. Обидва типи є твердими тілами та зберігають форму й об’єм.
6. Як рухаються і як розташовані молекули в рідинах?
У рідинах молекули розташовані близько одна до одної, але без суворого порядку. Вони можуть переміщуватися з одного місця на інше, постійно змінюючи своїх сусідів, що забезпечує рідинам плинність.
7. Яку рідину називають неньютонівською? Які властивості вона має?
Неньютонівською називають рідину, в’язкість якої змінюється залежно від швидкості деформації або прикладеної сили. Такі рідини можуть поводитися як рідини або як тверді тіла залежно від умов впливу.
8. Чому гази займають весь наданий об’єм?
Гази займають весь наданий об’єм, тому що молекули в них рухаються хаотично з великими швидкостями у всіх напрямках і знаходяться на великих відстанях одна від одної, практично не взаємодіючи між собою.
9. Наведіть приклади нанооб’єктів.
- Графен — це шар атомів вуглецю, товщина якого становить лише 0,18 нм.
- Наночастинки — частинки з розмірами до 100 нм. Наприклад, існують наночастинки мезопористого кремнезему, які можуть доправляти ліки в певні частини організму.
- Нанотрубки — це протяжні циліндричні структури, діаметр яких може бути від одного до декількох десятків нанометрів. Вони міцніші за сталь у десятки разів.
- Нанопористі речовини, які можуть ефективно поглинати домішки й токсини.
- Гідрофобний нанопорошок, яким покривають взуття, щоб воно не намокало та не бруднилося.
10. Які властивості наноматеріалів забезпечують їхнє широке використання?
Наноматеріали мають унікальні властивості завдяки малим розмірам (від одиниць до десятків нанометрів): високу міцність, особливі оптичні, електричні та магнітні характеристики, велику питому поверхню. Це забезпечує їхнє використання в електроніці, медицині, будівництві, створенні нових матеріалів.
Вправа 18
1. Виберіть правильне закінчення речення. Якщо перелити рідину з однієї посудини в іншу, рідина…
в) збереже об’єм, але змінить форму.
2. Вода випарувалась і перетворилася на пару. Чи змінилися при цьому молекули води? Як змінилися розташування молекул і характер їхнього руху?
Молекули води не змінилися, бо в усіх агрегатних станах речовина складається з однакових молекул. У парі молекули розміщені на більших відстанях і рухаються в довільних напрямках від зіткнення до зіткнення, тобто безладно.
3. Чи може газ заповнити банку наполовину?
Ні, без перегородки газ займає весь наданий об’єм.
4. Чи можна стверджувати, що в закритій посудині, яка частково заповнена водою, над поверхнею рідини води немає?
Ні; над поверхнею рідини є водяна пара, бо рідина випаровується.
5. Скориставшись додатковими джерелами інформації, дізнайтеся про нанороботів та галузі їх майбутнього застосування. Підготуйте презентацію або коротке повідомлення.
Нанороботи — це штучні мікро/нано пристрої, що виконують завдання на рівні клітин і молекул у біологічних середовищах. Вони рухаються та керуються зовнішніми полями (магнітними, оптичними, акустичними) або хімічними реакціями, що дає змогу працювати всередині організму. Основні застосування: таргетована доставка ліків, мінімально інвазивні втручання, руйнування біоплівок та точна діагностика. Розробляються біосумісні біогібридні нанороботи, які саморухаються й підвищують ефективність доставки протипухлинних препаратів. Пов’язані наноматеріали та наночастинки також дозволяють адресно доправляти ліки в певні ділянки тіла.