всестороннем сжатии жидкости требует больших давлений и возможно только за счет деформации электронных оболочек атомов. Во многих случаях жидкости можно считать практически несжимаемыми. Важно отметить, что для всестороннего растяжения жидкости, как и для сжатия, необходимо приложить весьма большие усилия. Но сдвигу жидкости не оказывают сопротивления, что и является причиной подвижности и легкости изменения формы жидкого тела. Нагревание жидкости увеличивает энергию частиц, которые полностью разрывают связи друг с другом. Жидкость превращается в пар, т. е. переходит в газообразное состояние. Для разрушения связей между частицами жидкого тела расходуется энергия, которую называют теплотой испарения.

Величины удельной теплоты испарения и плавления могут служить показателями для качесгвенной оценки прочности связей атомов или молекул в твердых телах и жидкостях.

Если в результате испарения жидкости образуется молекулярный газ, то при нагревании происходит его диссоциация — разрушение связей, объединяющих атомы в молекулу. Этот процесс также требует затраты энергии, величина которой зависит от прочности связей. В результате диссоциации атомы приобретают полную самостоятельность.

Дальнейшее повышение температуры приводит к нарушению структуры электронных оболочек атомов. В первую очередь от своих ядер отрываются наиболее удаленные и обладающие самой большой энергией валентные электроны, затем последовательно разрушаются все более глубокие оболочки —происходит процесс ионизации. При очень высоких температурах, трудно достижимых в земных условиях, возможна многократная ионизация — ионизация с отрывом нескольких электронов от атома. В конечном счете может образоваться система из «голых» ядер атомов и свободных электронов.

Для оценки полной энергии Е связей в твердых металлах следует учитывать не только сумму теплоты плавления и испарения 5ПЛ + 5исП — теплоту сублимации 5суб, но и энергию ионизации /. Теплоту сублимации приближенно можно определить из эмпирического уравнения (правила Трутона)

5суб = 0,02357'кнп ккал/моль,(1.1)

где Гкнп — температура кипения металла при атмосферном давлении, °К.

Энергию ионизации / можно найти по значениям потенциала ионизации1 (с учетом кратности ионизации). Тогда

Е = Ясуб + /.(1.2)

Значения Е для некоторых щелочных металлов приведены в табл. 1.

1 Потенциал ионизации — это разность потенциалов, пройдя которую электрон приобретает энергию, равную работе ионизации.

Полная энергия связи Е, ккал/моль

Примечание. Здесь учтена энергия ионизации с отщеплением валентных электронов.

Ионизация коренным образом меняет свойства газов. В обычных условиях они состоят из электрически нейтральных атомов или молекул и поэтому независимо от состава всегда выступают непроводниками электрического тока — изоляторами. Пары металла, например ртути,— такой же непроводник тока, как воздух или водяной пар. При начавшейся ионизации газа в нем, кроме электрически нейтральных частиц, появляются частицы, электрически заряженные — свободные электроны и ионы, образующиеся из нейтральных частиц вследствие потери или присоединения лишнего электрона.

Электропроводность газа зависит от степени ионизации (см. § 13), является признаком его ионизации и позволяет количественно определять степень последней.

При высоких степенях ионизации электропроводность газа может приближаться к электропроводности металлов. Ионизированный газ, обладающий электропроводностью, называется плазмой. Обычно этот термин применяют к газу с достаточно высокой степенью ионизации — не ниже 10~4, или 0,01%.

Незначительная степень ионизации газа есть во всяком пламени, например даже в пламени свечи или спички. Она быстро растет с температурой; при температуре 3000° С и выше газ уже можно считать плазмой. Своеобразные свойства плазмы дают основание относить ее к особому, четвертому состоянию материи.

Изучение плазмы и использование ее необычных свойств —-одна из основных проблем современной науки. Распространенность плазмы в природе очень велика. Можно сказать, что мир, в котором мы живем, на 99,9% состоит из плазмы. Звезды, туманности, межзвездный газ космического пространства — это плазма; планеты, метеориты, ядра комет, имеющие низкие температуры и содержащие незначительную часть материи Вселенной, — вещество в неплазменном состоянии. Плазма играет существенную роль в некоторых