Фейнман упоминает в своих лекциях:
... понятие молекулы вещества является приблизительным и существует только для определенного класса веществ. В случае с водой ясно, что три атома на самом деле слиплись. В случае с хлоридом натрия в твердом состоянии все не так ясно. Это просто кубическое расположение ионов натрия и хлора. Не существует естественного способа сгруппировать их как «молекулы соли».
Для меня это не ясно. Молекула воды также застревает в узоре (по крайней мере, когда она твердая). Я бы подумал о любой молекуле как об «атомах, застрявших в узоре». Так почему же кристалл не является частным случаем молекулы?
В случае льда атомы водорода и кислорода фактически делят электроны. Они связаны «ковалентно». Каждый кислород связан с двумя определенными атомами водорода, поэтому вы можете разделить атомы на отдельные группы: этот кислород связан с этими атомами водорода, а другой с теми и так далее. Это не относится к NaCl, где действительно все разные атомы притягиваются друг к другу электромагнитным образом. На самом деле ни один атом натрия не связан с каким-либо отдельным атомом хлора, поэтому нет смысла говорить об одной из молекул в кристалле.
Разница между жидкостью и текучей средой четко не определена. Жидкости с высокой вязкостью (такие как смола в знаменитом эксперименте с каплями смолы) являются твердыми в обычных масштабах времени, но текут в очень длительных масштабах времени. Стекла по определению аморфны, поэтому не демонстрируют дальнего пространственного порядка (как кристалл); в результате они не находятся в своем основном состоянии и должны иметь конечное, но очень большое время релаксации. Аморфные твердые тела обладают высшей степенью симметрии (изотропией); переход от аморфного стекла к кристаллическому (скажем, SiO2) связан с нарушением симметрии.
Итак, сначала возникает вопрос о твердом и жидком (некоторая конечная, но потенциально очень большая вязкость). Затем возникает проблема аморфных и кристаллических твердых тел, переход от непрерывной к дискретной симметрии. Хлорид натрия FYI имеет температуру плавления 800°С.
Интересным тангенсом являются неньютоновские «жидкости» вроде глупой замазки, которые текут под действием силы тяжести, но при ударе молотком трескаются. Также недавно в новостях сообщалось, что ученые из Corning измеряют поток в огромном блоке стекла Gorilla Glass. Но утолщение средневекового витражного стекла на дне НЕ является результатом течения.
в жидкой воде слабо взаимодействуют. В первом приближении ее можно рассматривать как изолированную подсистему (молекулу). NaCl довольно сильно взаимодействуют в соли. Это не очень хорошее приближение для выделения одной «молекулы NaCl» в соли. Как и в теории возмущений, . Если мало, мы можем сделать разложение возмущения. аналогично понятию молекулы.
PS Здесь слабо и сильно - просто описательные слова. Взаимодействия в воде и соли в основном электромагнитные.
Я думаю, что нет ничего плохого в том, чтобы сказать, что кристалл — это очень большая (макроскопическая) молекула. Теперь то, что Фейнман только что выразил, состоит в том, что кристалл NaCl никогда нельзя рассматривать как состоящий из отдельных молекул NaCl. Каждый ион Na окружен шестью ионами Cl (и наоборот), ни к одному из них он не имеет выраженного притяжения. Все атомы натрия и хлорида вместе составляют кристалл и удерживаются вместе электростатическими силами, образуя «макромолекулу».
Санарис