Номер 4, страница 70 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Вопросы и задания. §10. Кристаллическая структура вещества. Глава 1. От атома до вещества - номер 4, страница 70.

4. Речной песок тоже состоит из кристаллов вещества, называемого кварцем. Песок добывают не только в реках, но и в карьерах. Если в две литровые банки положить речной и карьерный песок равной массы, то окажется, что карьерный песок занимает меньший объём. Выскажите предположение, чем это может быть вызвано.

Решение

Это явление объясняется различием в так называемой насыпной плотности речного и карьерного песка. Насыпная плотность — это отношение массы сыпучего материала ко всему занимаемому им объёму, который включает в себя как объём самих частиц (песчинок), так и объём пустот (промежутков) между ними.

Разница в насыпной плотности в данном случае вызвана, главным образом, формой и распределением частиц по размерам.

Речной песок

Частицы речного песка в течение долгого времени подвергаются воздействию текучей воды. Этот процесс, называемый абразией, сглаживает их, придавая им округлую или овальную форму. Кроме того, вода сортирует частицы по размеру, поэтому речной песок обычно состоит из песчинок примерно одинакового размера. Когда такие гладкие и однородные частицы насыпают в ёмкость, они укладываются друг с другом не очень плотно, оставляя между собой довольно большие пустоты. Это можно сравнить с тем, как укладываются в коробке стеклянные шарики.

Карьерный песок

Карьерный песок получают путём механического дробления горных пород. Поэтому его частицы имеют неправильную, угловатую форму с острыми краями. Самое важное отличие заключается в том, что карьерный песок содержит частицы самых разных размеров — от относительно крупных до очень мелких, пылевидных. При заполнении ёмкости такая разнородная смесь укладывается гораздо плотнее: мелкие частицы заполняют пустое пространство (поры) между крупными частицами. Это приводит к значительному уменьшению общего объёма пустот.

Вывод

Поскольку в одинаковой массе карьерного песка объём пустот между частицами значительно меньше, чем в той же массе речного песка, его общий (насыпной) объём оказывается меньшим. Это также означает, что насыпная плотность ($ρ_{нас}$) карьерного песка выше, чем у речного. Исходя из формулы плотности $ρ = m/V$, при одинаковой массе ($m$) тот материал, у которого объём ($V$) меньше, обладает большей плотностью.

Ответ: Карьерный песок занимает меньший объём по сравнению с речным песком той же массы, так как его частицы имеют угловатую форму и, что более важно, сильно различаются по размеру. Мелкие частицы заполняют пустоты между крупными, что обеспечивает более плотную укладку и уменьшает общий объём воздушных промежутков. У речного песка частицы более округлые и однородные по размеру, поэтому они укладываются менее плотно, оставляя больше пустого пространства.