化學(xué)的基礎(chǔ)知識告訴我們,液體在流動性方面像氣體,但與氣體比較,液體又不易被壓縮。而與固體相比較,液體的性質(zhì)在所有方向上都相同,而晶體不具有這一性質(zhì)。此外,如果將花粉微粒放入到液體中去,就會觀察到花粉粒子所作的布朗運動。這說明液體分子像氣體分子一樣,總是處在不停的隨機(jī)的熱運動中,即液體中也存在著運動著的移動分子。
從微觀角度來看,液體分子排列結(jié)構(gòu),可以認(rèn)為液態(tài)介于氣態(tài)和固態(tài)之間。眾所周知,氣態(tài)物質(zhì)內(nèi)部分子排列結(jié)構(gòu)是完全混亂無序的隨機(jī)統(tǒng)計平均結(jié)構(gòu)。如同我們在前面討論的,這種分子排列結(jié)構(gòu)系統(tǒng)具有三個特性,即統(tǒng)計性、隨機(jī)性和平均性;而固態(tài)物質(zhì),則可視為完全有序的諧振子理想晶體。固態(tài)物質(zhì)的分子排列結(jié)構(gòu)可簡單地歸納為規(guī)律性、有序性兩大特征。這兩種物態(tài)的分子排列結(jié)構(gòu)可以分別以氣態(tài)物質(zhì)的密度ρ→0和以固態(tài)物質(zhì)所處溫度T→0為其極限狀態(tài)。由此可以作為討論研究實際體系的零級近似。在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步發(fā)展成更精確的理論。
液態(tài)物質(zhì)分子排列結(jié)構(gòu)的特征既不是完全混亂的又不是完全有序的結(jié)構(gòu),因而不存在氣態(tài)物質(zhì)和固態(tài)物質(zhì)兩種分子排列結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài),難以建立起理想的討論模型。
但是,一般認(rèn)為,可以假設(shè)液體內(nèi)分子的運動或分布在整個液體范圍內(nèi)是呈隨機(jī)而無序分布的。其理由如下:
Adamson指出:“一些非理想氣體的各種狀態(tài)方程式也能相當(dāng)滿意地用來估算液體的熱力學(xué)性質(zhì)。雖然液體內(nèi)分子間存在有相互作用勢場,而分子仍是處于無規(guī)則的運動之中。”
我國湯文輝,張若棋提出:“近代X射線衍射實驗表明,液體的X射線衍射圖樣與相應(yīng)的稠密氣體相像,而完全不同于相應(yīng)固體的圖樣,另外,實驗表明,氣體可經(jīng)由超臨界區(qū)連續(xù)地變成液體,但液體卻不能連續(xù)地過渡到固體,這些實驗結(jié)果表明,把液體看成稠密氣體似乎更確切。”
對液體進(jìn)行X-射線檢驗的結(jié)果表明:液態(tài)分子分布呈短程(達(dá)2~3個分子直徑的距離)有序,長程無序。所謂短程有序是任何一個分子與其緊鄰(約2-3個分子直徑的距離)的其他分子具有或多或少的有序排列。而所謂長程無序,即在整個液體范圍內(nèi),沒有一種排列模式會重復(fù)出現(xiàn),從任何方向看都是無規(guī)律可言的,這在宏觀性質(zhì)上表現(xiàn)出各向同性。
我是傻逼