1. Експериментално обосноваване на основните положения на молекулярно-кинетичната теория за структурата на материята. Маса и размер на молекулите.

Молекулярно-кинетичната теория е клон на физиката, който изучава свойствата на различни състояния на материята, въз основа на идеята за съществуването на молекули и атоми като най-малките частици материя. ИКТ се основават на три основни принципа:

1. Всички вещества се състоят от малки частици: молекули, атоми или йони.

2. Тези частици са в непрекъснато хаотично движение, чиято скорост определя температурата на веществото.

3. Между частиците съществуват сили на привличане и отблъскване, чийто характер зависи от разстоянието между тях.

Основните положения на ИКТ се потвърждават от много експериментални факти. Съществуването на молекули, атоми и йони е доказано експериментално, молекулите са достатъчно проучени и дори фотографирани с помощта на електронни микроскопи. Способността на газовете да се разширяват неограничено и да заемат целия предоставен им обем се обяснява с непрекъснатото хаотично движение на молекулите. Еластичността на газовете, твърдите тела и течностите, способността на течностите да намокрят някои твърди тела, процесите на оцветяване, слепване, запазване на формата от твърдите тела и много други показват съществуването на сили на привличане и отблъскване между молекулите. Феноменът на дифузия - способността на молекулите на едно вещество да проникват в пространствата между молекулите на друго - също потвърждава основните положения на MCT. Феноменът на дифузията обяснява например разпространението на миризми, смесването на различни течности, процеса на разтваряне на твърди вещества в течности и заваряването на метали чрез стопяване или чрез натиск. Потвърждение за непрекъснатото хаотично движение на молекулите е и брауновото движение - непрекъснатото хаотично движение на микроскопични частици, неразтворими в течност.

Движението на брауновите частици се обяснява с хаотичното движение на течни частици, които се сблъскват с микроскопични частици и ги привеждат в движение. Опитен начинДоказано е, че скоростта на брауновите частици зависи от температурата на течността. Теорията за брауновото движение е разработена от А. Айнщайн. Законите за движението на частиците са статистически и вероятностни по природа. Има само един известен начин за намаляване на интензивността на Брауновото движение - намаляване на температурата. Наличието на Брауново движение убедително потвърждава движението на молекулите.

Всяко вещество се състои от частици, следователно количеството вещество v се счита за пропорционално на броя на частиците, т.е. структурните елементи, съдържащи се в тялото.

Единицата за количество на веществото е молът. Един мол е количеството вещество, което съдържа същия брой структурни елементи на всяко вещество, колкото има атоми в 12 g C12 въглерод. Съотношението на броя на молекулите на веществото към количеството вещество се нарича константа на Авогадро:

Константата на Авогадро показва колко атома и молекули се съдържат в един мол вещество. Моларната маса е масата на един мол вещество, равна на съотношението на масата на веществото към количеството на веществото:

Моларната маса се изразява в kg/mol. Познавайки моларната маса, можете да изчислите масата на една молекула:

Средната маса на молекулите обикновено се определя чрез химически методи; константата на Авогадро е определена с висока точност от няколко чрез физични методи. Масите на молекулите и атомите се определят със значителна степен на точност с помощта на масспектрограф.

Масите на молекулите са много малки. Например масата на водната молекула:

Моларната маса е свързана с относителната молекулна маса на Mg. Относителното молекулно тегло е стойност, равна на съотношението на масата на молекула на дадено вещество към 1/12 от масата на въглероден атом C12. Ако е известно химическа формулавещество, тогава с помощта на периодичната таблица може да се определи неговата относителна маса, която, изразена в килограми, показва стойността моларна масаот това вещество.

Определение 1

Молекулярно-кинетична теорияе учението за структурата и свойствата на материята, основано на идеята за съществуването на атоми и молекули, като най-малките частици от химически вещества.

Основни принципи на молекулярно-кинетичната теория на молекулата:

1. Всички вещества могат да бъдат в течно, твърдо и газообразно състояние. Те се образуват от частици, които са съставени от атоми. Елементарните молекули могат да имат сложна структура, тоест да съдържат няколко атома. Молекулите и атомите са електрически неутрални частици, които при определени условия придобиват допълнителен електрически заряд и се превръщат в положителни или отрицателни йони.
2. Атомите и молекулите се движат непрекъснато.
3. Частиците с електрическо естество на сила взаимодействат една с друга.

Основните разпоредби на ИКТ и техните примери бяха изброени по-горе. Между частиците има слабо гравитационно влияние.

Фигура 3. 1. 1. Траектория на браунова частица.

Определение 2

Брауновото движение на молекулите и атомите потвърждава съществуването на основните принципи на молекулярно-кинетичната теория и го обосновава експериментално. Това термично движение на частиците се случва с молекули, суспендирани в течност или газ.

Експериментално обосноваване на основните положения на молекулярно-кинетичната теория

През 1827 г. Р. Браун открива това движение, което е причинено от произволни удари и движения на молекули. Тъй като процесът протича хаотично, ударите не могат да се балансират един друг. Оттук заключението е, че скоростта на браунова частица не може да бъде постоянна, тя постоянно се променя, а насоченото движение е изобразено под формата на зигзаг, показан на фигура 3. 1. 1.

А. Айнщайн говори за брауновото движение през 1905 г. Неговата теория е потвърдена в експериментите на J. Perrin през 1908 - 1911 г.

Определение 3

Следствие от теорията на Айнщайн: изместен квадрат< r 2 >Браунова частица спрямо първоначалната позиция, осреднена за много браунови частици, е пропорционална на времето на наблюдение t.

Изразяване< r 2 >= D t обяснява закона за дифузия. Според теорията имаме, че D нараства монотонно с повишаване на температурата. Случайното движение е видимо при наличие на дифузия.

Определение 4

дифузия- това е дефиницията на феномена на проникване на две или повече контактуващи вещества едно в друго.

Този процес протича бързо в хетерогенен газ. Благодарение на примери за дифузия с различна плътност може да се получи хомогенна смес. Когато кислородът O2 и водородът H2 са в един съд с преграда, когато тя бъде отстранена, газовете започват да се смесват, образувайки опасна смес. Процесът е възможен, когато водородът е отгоре, а кислородът е отдолу.

Процесите на взаимно проникване също протичат в течности, но много по-бавно. Ако разтворим твърдо вещество, захар, във вода, получаваме хомогенен разтвор, който е ясен примердифузионни процеси в течности. При реални условия смесването на течности и газове е маскирано бързи процесисмесване, например при възникване на конвекционни течения.

Дифузията на твърдите вещества се характеризира с ниска скорост. Ако повърхността на взаимодействие между металите се почисти, можете да видите, че за дълъг период от време във всеки от тях ще се появят атоми на друг метал.

Определение 5

Дифузията и брауновото движение се считат за свързани явления.

При взаимно проникване на частици от двете вещества движението е произволно, т.е. наблюдава се хаотично топлинно движение на молекулите.

Силите, действащи между две молекули, зависят от разстоянието между тях. Молекулите съдържат положителни и отрицателни заряди. На големи разстояния преобладават силите на междумолекулно привличане;

рисуване 3 . 1 . 2 показва зависимостта на получената сила F и потенциалната енергия E p на взаимодействие между молекулите от разстоянието между техните центрове. На разстояние r = r 0 силата на взаимодействие става нула. Това разстояниеконвенционално се приема като диаметър на молекулата. При r = r 0 потенциалната енергия на взаимодействие е минимална.

Определение 6

За да раздалечите две молекули на разстояние r 0, трябва да комуникирате E 0, наречено енергия на свързване или потенциална дълбочина на кладенеца.

Фигура 3. 1. 2.Силата на взаимодействието Еи потенциална енергия на взаимодействие E r две молекули. F > 0– отблъскваща сила, Е< 0 – сила на привличане.

Тъй като молекулите са малки по размер, простите едноатомни могат да бъдат не повече от 10 - 10 m, сложните могат да достигнат размери стотици пъти по-големи.

Определение 7

Случайното хаотично движение на молекулите се нарича топлинно движение.

С повишаване на температурата кинетичната енергия на топлинното движение се увеличава. При ниски температури средната кинетична енергия в повечето случаи се оказва по-малко от стойносттадълбочина на потенциалната яма E 0 . Този случай показва, че молекулите се вливат в течност или твърдо вещество със средно разстояние между тях r 0 . Ако температурата се повиши, тогава средната кинетична енергия на молекулата надвишава E 0, тогава те се разлитат и образуват газообразно вещество.

В твърдите тела молекулите се движат произволно около фиксирани центрове, тоест равновесни позиции. Те могат да бъдат разпределени в пространството неравномерно (в аморфни тела) или с образуване на подредени обемни структури (кристални тела).

Агрегатни състояния на веществата

Свободата на топлинно движение на молекулите е видима в течностите, тъй като те не са свързани с центрове, което позволява движение в целия обем. Това обяснява неговата течливост.

Определение 8

Ако молекулите са разположени близо, те могат да образуват подредени структури с няколко молекули. Това явление се нарича поръчка с малък обсег. Поръчка на дълги разстоянияхарактерни за кристалните тела.

Разстоянието между молекулите в газовете е много по-голямо, така че действащите сили са малки и движенията им се извършват по права линия в очакване на следващия сблъсък. Стойността 10 – 8 m е средното разстояние между молекулите на въздуха в нормални условия. Тъй като взаимодействието на силите е слабо, газовете се разширяват и могат да запълнят произволен обем на съда. Когато тяхното взаимодействие клони към нула, те говорят за идеален газ.

Кинетичен модел на идеален газ

В μt количеството вещество се счита за пропорционално на броя на частиците.

Определение 9

къртицае количеството вещество, съдържащо толкова частици (молекули), колкото има атоми в 0,012 kg въглерод C12. Въглеродната молекула се състои от един атом. От това следва, че 1 мол вещество има същия брой молекули. Този номер се нарича постоянен Авогадро N A: N A = 6,02 × 1023 mol – 1.

Формула за определяне на количеството на веществото ν се записва като съотношението N на броя на частиците към константата N A на Авогадро: ν = N N A.

Определение 10

Маса на един мол веществосе нарича моларна маса M. Тя е фиксирана под формата на формулата M = N A ċ m 0.

Изразяването на моларната маса се прави в килограми на мол (kg/mol).

Определение 11

Ако веществото съдържа един атом, тогава можем да говорим за атомната маса на частицата. Единица атом е 1 12 маси на въглеродния изотоп С 12, наречен единица атомна масаи се записва като ( А. е.м.): 1 а. e.m. = 1,66 × 10 – 27 кг.

Тази стойност съвпада с масата на протона и неутрона.

Определение 12

Съотношението на масата на атом или молекула на дадено вещество към 1 12 маса на въглероден атом се нарича относителна маса.

Ако забележите грешка в текста, моля, маркирайте я и натиснете Ctrl+Enter

Според молекулярно-кинетичната теория (MKT) всички вещества се състоят от миниатюрни частици - молекули. Молекулите са в непрекъснато движение и взаимодействат една с друга.

MCT е оправдано от множество експерименти и огромно количество физични явления. Нека разгледаме трите му основни разпоредби.

Всички вещества са изградени от частици

1) Всички вещества се състоят от малки частици: молекули, атоми, йони и т.н., разделени с интервали.

Молекула- най-малката стабилна частица от вещество, която запазва основните си химични свойства.

Молекулите, които образуват това вещество, са абсолютно еднакви; различните вещества са изградени от различни молекули. В природата има изключително голям брой различни молекули.

Молекулите са изградени от по-малки частици, наречени атоми.

Атоми- най-малките частици от химичния елемент, които запазват химичните му свойства.

Броят на различните атоми е относително малък и равен на броя химически елементи(116) и техните изотопи (около 1500).

Атомите са много сложни единици, но класическият MKT използва модел на атоми под формата на твърди, неделими сферични частици.

Наличието на празнини между молекулите следва например от експерименти с изместване на различни течности: обемът на сместа винаги е по-малък от сумата на обемите на смесените течности. Явленията пропускливост, свиваемост и разтворимост на веществата също показват, че те не са непрекъснати, а се състоят от отделни частици, разделени с интервали.

С помощта на съвременни методиизследвания (електронни и сондови микроскопи) успяха да получат изображения на молекули.

* Закон за множеството съотношения

Съществуването на молекули е брилянтно потвърдено от закона за множествените съотношения. Той гласи: „когато различни съединения (вещества) се образуват от два елемента, масите на един от елементите в различните съединения се отнасят като цели числа, т.е. те са в множество съотношения.“ Например, азотът и кислородът дават пет съединения: N 2 O, N 2 O 2, N 2 O 3, N 2 O 4, N 2 O 5. В тях кислородът се свързва със същото количество азот в количества, които са в множество съотношения 1:2:3:4:5. Законът за множеството съотношения е лесен за обяснение. Всяко вещество се състои от еднакви молекули със съответния атомен състав. Тъй като всички молекули на дадено вещество са идентични, съотношението на тегловните количества прости елементи, влизащ в състава на цялото тяло, е същият като в отделна молекула и следователно е кратен на атомните тегла, което се потвърждава от опита.

Маса на молекулите

Определете масата на молекулата по обичайния начин, т.е. претеглянето, разбира се, е невъзможно. Твърде млада е за това. В момента има много методи за определяне на масите на молекулите, по-специално масите се определят с помощта на масспектрограф м 0 от всички атоми на периодичната таблица.

И така, за въглеродния изотоп \(~^(12)_6C\) м 0 = 1,995·10 -26 кг. Тъй като масите на атомите и молекулите са изключително малки, изчисленията обикновено използват не абсолютни, а относителни стойности на масата, получени чрез сравняване на масите на атомите и молекулите с единицата за атомна маса, която е избрана като \(~\dfrac(1)( 12)\) част от масата на атом на въглеродния изотоп \(~^(12)_6C\):

1 аму = 1/12 м 0C = 1,660·10 -27 кг.

Относителна молекулярна(или атомен) маса М r е количество, което показва колко пъти масата на една молекула (или атом) е по-голяма от единицата за атомна маса:

\(~M_r = \dfrac(m_0)(\dfrac(1)(12) \cdot m_(0C)) . \qquad (1)\)

Относителната молекулна (атомна) маса е безразмерна величина.

Относителните атомни маси на всички химични елементи са посочени в периодичната таблица. И така, за водорода е 1,008, за хелия е 4,0026. Когато се правят изчисления, относителната атомна маса се закръгля до най-близкото цяло число. Например, водородът има до 1, хелият има до 4.

Относителната молекулна маса на дадено вещество е равна на сбора от отн атомни масиелементи, които изграждат молекулата на дадено вещество. Изчислява се с помощта на периодичната таблица и химичната формула на веществото.

Да, за вода H2O относителното молекулно тегло е М r = 1 2 + 16 = 18.

Количество вещество. Константата на Авогадро

Количеството материя, съдържащо се в едно тяло, се определя от броя на молекулите (или атомите) в това тяло. Тъй като броят на молекулите в макроскопичните тела е много голям, за да се определи количеството вещество в едно тяло, броят на молекулите в него се сравнява с броя на атомите в 0,012 kg от въглеродния изотоп \(~^(12)_6C \).

Количество вещество ν - стойност, равна на отношението на броя на молекулите (атомите) Нв дадено тяло до броя на атомите Н A в 0,012 kg въглероден изотоп \(~^(12)_6C\):

\(~\nu = \dfrac(N)(N_A) . \qquad (2)\)

Единицата SI за количество на веществото е молът. 1 мол- количеството вещество, което съдържа същия брой структурни елементи (атоми, молекули, йони), колкото има атоми в 0,012 kg от въглеродния изотоп \(~^(12)_6C\).

Броят на частиците в един мол вещество се нарича Константата на Авогадро.

\(~N_A = \dfrac(0,012)(m_(0C))= \dfrac(0,012)(1,995 \cdot 10^(-26))\) = 6,02·10 23 mol -1. (3)

Така 1 мол от всяко вещество съдържа същия брой частици - НА частици. Тъй като масата м 0 частици y различни веществае различен, такава е и масата НА на частиците е различно за различните вещества.

Масата на вещество, взето в количество от 1 мол, се нарича моларна маса М:

\(~M = m_0 N_A . \qquad (4)\)

Единицата SI за моларна маса е килограм на мол (kg/mol).

Между моларна маса Μ и относително молекулно тегло М r има следната връзка:

\(~M = M_r \cdot 10^(-3) .\)

Така молекулната маса на въглеродния диоксид е 44, моларната маса е 44·10 -3 kg/mol.

Познаване на масата на веществото и неговата моларна маса М, можете да намерите броя на моловете (количеството вещество) в тялото\[~\nu = \dfrac(m)(M)\].

Тогава от формула (2) броят на частиците в тялото

\(~N = \nu N_A = \dfrac(m)(M) N_A .\)

Като знаете моларната маса и константата на Авогадро, можете да изчислите масата на една молекула:

\(~m_0 = \dfrac(M)(N_A) = \dfrac(m)(N) .\)

Молекулни размери

Размерът на една молекула е относителна стойност. Така го оценяват. Между молекулите, наред със силите на привличане, действат и сили на отблъскване, така че молекулите могат да се доближават една до друга само на определено разстояние d(фиг. 1).

Разстоянието на максимално приближаване между центровете на две молекули се нарича ефективен диаметърмолекули d(приема се, че молекулите имат сферична форма).

Размерите на молекулите на различните вещества не са еднакви, но всички са от порядъка на 10 -10 m, т.е. много малък.

Вижте също

1. Кикоин А.К. Маса и количество на материята, или За една „грешка” на Нютон // Квант. - 1984. - № 10. - С. 26-27
2. Кикоин А.К. Прост начин за определяне на размера на молекулите // Quantum. - 1983. - № 9. - С.29-30

Молекулите се движат произволно

2) Молекулите са в непрекъснато случайно (топлинно) движение.

Видът на топлинното движение (транслационно, вибрационно, ротационно) на молекулите зависи от естеството на тяхното взаимодействие и се променя, когато веществото преминава от едно състояние на агрегиране в друго. Интензивността на термичното движение зависи и от телесната температура.

Нека дадем някои доказателства за произволното (хаотично) движение на молекулите: а) желанието на газа да заеме целия предоставен му обем; б) дифузия; в) Брауново движение.

дифузия

дифузия- спонтанно взаимно проникване на молекулите на контактуващите вещества, което води до изравняване на концентрацията на веществото в целия обем. По време на дифузия молекулите на съседни тела, които са в непрекъснато движение, проникват в междумолекулните пространства един на друг и се разпределят между тях.

Дифузията се проявява във всички тела - газове, течности, твърди тела, но в различна степен.

Дифузия в газове може да бъде открита, ако например в стаята се отвори съд с миризлив газ. След известно време газът ще се разпространи в цялата стая.

Дифузията в течности се извършва много по-бавно, отколкото в газове. Например, ако първо излеете слой разтвор в чаша меден сулфат, и след това много внимателно добавете слой вода и оставете стъклото в стая с постоянна температура, след което след известно време рязката граница между разтвора на меден сулфат и водата ще изчезне и след няколко дни течностите ще се смесят.

Дифузията в твърди вещества се извършва дори по-бавно, отколкото в течности (от няколко часа до няколко години). Може да се наблюдава само при добре полирани тела, когато разстоянията между повърхностите на полирани тела са близки до междумолекулното разстояние (10 -8 cm). В този случай скоростта на дифузия се увеличава с повишаване на температурата и налягането.

Дифузията играе голяма роля в природата и технологиите. В природата, благодарение на дифузията например, растенията се подхранват от почвата. Човешкото и животинско тяло абсорбира през стените храносмилателен тракт хранителни вещества. В технологията, използвайки дифузия, например, повърхностният слой на металните изделия се насища с въглерод (циментиране) и др.

• Вид дифузия е осмоза- проникване на течности и разтвори през пореста полупропусклива преграда.

Брауново движение

Брауновото движение е открито през 1827 г. от английския ботаник Р. Браун, теоретичната обосновка от гледна точка на MKT е дадена през 1905 г. от А. Айнщайн и М. Смолуховски.

Брауново движение- това е произволното движение на малки твърди частици, „суспендирани“ в течности (газове).

„Суспендирани“ частици са частици, чиято плътност на веществото е сравнима с плътността на средата, в която се намират. Такива частици са в равновесие и най-малкото външно въздействие върху него води до тяхното движение.

Брауновото движение се характеризира със следното:

Причините за брауновото движение са:

1. топлинно хаотично движение на молекулите на средата, в която се намира Браунова частица;
2. липсата на пълна компенсация за ударите на молекулите на средата върху тази частица от различни страни, тъй като движението на молекулите е случайно.

Когато движещи се течни молекули се сблъскат с твърди частици, те им предават определено количество движение. Случайно забележимо по-голям брой молекули ще ударят частицата от едната страна, отколкото от другата, и частицата ще започне да се движи.

• Ако частицата е достатъчно голяма, тогава броят на молекулите, които я атакуват от всички страни, е изключително голям, техните въздействия върху всяка в моментасе компенсират и такава частица практически остава неподвижна.

Вижте също

1. Bronstein M.P. Как атомът е претеглен // Quantum. - 1970. - № 2. - С. 26-35

Частиците си взаимодействат

3) Частиците в едно вещество са свързани помежду си чрез сили на молекулно взаимодействие – привличане и отблъскване.

Между молекулите на веществото действат едновременно сили на привличане и отблъскване. Тези сили до голяма степен зависят от разстоянията между молекулите. Според експериментални и теоретични изследвания силите на междумолекулно взаимодействие са обратно пропорционални п- степен на разстояние между молекулите:

\(~F_r \sim \pm \dfrac(1)(r^n),\)

където за силите на привличане п= 7, а за отблъскващи сили п= 9 ÷ 15. По този начин отблъскващата сила се променя повече, когато се променя разстоянието.

Между молекулите съществуват както сили на привличане, така и сили на отблъскване. Има известно разстояние r 0 между молекулите, при което силите на отблъскване са равни по големина на силите на привличане. Това разстояние съответства на стабилното равновесно положение на молекулите.

С увеличаване на разстоянието rмежду молекулите, както силите на привличане, така и силите на отблъскване намаляват, а силите на отблъскване намаляват по-бързо и стават по-малки от силите на привличане. Резултантната сила (привличане и отблъскване) се стреми да доближи молекулите до първоначалното им състояние. Но, започвайки от известно разстояние r m, взаимодействието на молекулите става толкова малко, че може да бъде пренебрегнато. Най-голямото разстояние r m, на който молекулите все още взаимодействат, се нарича радиус на молекулярно действие (r m ~ 1,57·10 -9 m).

Тъй като разстоянието намалява rмежду молекулите се увеличават както силите на привличане, така и силите на отблъскване, като силите на отблъскване нарастват по-бързо и стават по-големи от силите на привличане. Резултантната сила сега се стреми да отблъсне молекулите една от друга.

Доказателство за силовото взаимодействие на молекулите:

а) деформация на тела под въздействието на сила;

б) запазване на формата от твърди тела (сили на привличане);

в) наличие на празнини между молекулите (сили на отблъскване).

*Проекционна графика на силите на взаимодействие

Взаимодействието на две молекули може да се опише с помощта на графика на проекцията на резултата Е r сили на привличане и отблъскване на молекули от разстояние rмежду техните центрове. Нека насочим оста rот молекула 2 , чийто център съвпада с началото на координатите, на разстояние от него r 1 към центъра на молекулата 2 (фиг. 3, а).

Разлики в структурата на газовете, течностите и твърдите тела

При различни агрегатни състояния на едно вещество разстоянието между молекулите му е различно. Оттук и разликата в силовото взаимодействие на молекулите и значителна разлика в естеството на движението на молекулите на газове, течности и твърди вещества.

IN газоверазстоянията между молекулите са няколко пъти по-големи от размерите на самите молекули. В резултат на това силите на взаимодействие между газовите молекули са малки и кинетичната енергия на топлинното движение на молекулите далеч надвишава потенциалната енергия на тяхното взаимодействие. Всяка молекула се движи свободно от други молекули с огромни скорости (стотици метри в секунда), като променя посоката и модула на скоростта при сблъсък с други молекули. Дължина на свободния път λ газовите молекули зависи от налягането и температурата на газа. При нормални условия λ ~ 10 -7 м.

IN твърди веществасилите на взаимодействие между молекулите са толкова големи, че кинетичната енергия на движение на молекулите е много по-малка от потенциалната енергия на тяхното взаимодействие. Молекулите претърпяват непрекъснати вибрации с малка амплитуда около определена постоянна позицияравновесие - възел на кристалната решетка.

Времето, през което една частица осцилира около едно равновесно положение е време " уреден живот» частици- в твърди вещества е много високо. Следователно твърдите вещества запазват формата си и не текат при нормални условия. Времето на „установения живот“ на една молекула зависи от температурата. Близо до точката на топене е около 10 –1 – 10 –3 s, при повече ниски температуримогат да бъдат часове, дни, месеци.

IN течностиразстоянието между молекулите е много по-малко, отколкото в газовете и приблизително същото като в твърдите вещества. Следователно силите на взаимодействие между молекулите са големи. Молекулите на течността, подобно на молекулите на твърдото тяло, вибрират около определено равновесно положение. Но кинетичната енергия на движението на частиците е съизмерима с потенциалната енергия на тяхното взаимодействие и молекулите по-често се преместват в нови равновесни позиции (времето на „установен живот“ е 10–10–10–12 s). Това обяснява течливостта на течността.

Вижте също

1. Кикоин А.К. За агрегатните състояния на материята // Quantum. - 1984. - № 9. - С. 20-21

Литература

Аксенович Л. А. Физика в гимназия: Теория. Задачи. Тестове: Учебник. ползи за институции, осигуряващи общо образование. среда, образование / Л. А. Аксенович, Н. Н. Ракина, К. С. Фарино; Изд. К. С. Фарино. - Мн.: Адукация и вяхване, 2004. - С. 119-126.

Заобиколени сме от различни предмети. Можем да видим, че те са твърди вещества, течности или газове. Възникват много въпроси за всичко, което ни заобикаля. Дава отговори на много въпроси молекулярно-кинетична теория.

Молекулярно-кинетичната теория е набор от възгледи, използвани за описание на наблюдаваните и измерими свойства на дадено вещество въз основа на изследване на свойствата на атомите и молекулите на дадено вещество, тяхното взаимодействие и движение.

Основни принципи на молекулярно-кинетичната теория

• Всички тела се състоят от частици – атоми, молекули, йони.

• Всички частици са в непрекъснато хаотично топлинно движение.

• Между частиците на всяко тяло съществуват сили на взаимодействие - привличане и отблъскване.

Така в молекулярно-кинетичната теория обектът на изследване е система, състояща се от големи количествачастици – макросистема. Законите на механиката не са приложими за обяснение на поведението на такава система. Следователно основният метод на изследване е статистически методизучаване на свойствата на материята.

За да обясним и предскажем явленията, е важно да ги знаем основните характеристики на молекулите:

1. Размери

Оценката на размера на една молекула може да бъде направена като размера на куб a, съдържащ една молекула, въз основа на плътността на твърдите вещества или течности и масата на една молекула:

1. Маса на молекулите

Съотношение на масата на веществото мкъм броя на молекулите Нв това вещество:

1. Относително молекулно тегло

Съотношението на масата на молекула (или атом) на дадено вещество към 1/12 от масата на въглероден атом:

1. Количество вещество

Количеството вещество е равно на отношението на броя на частиците Нв тяло (атоми - в атомно вещество, молекули - в молекулно вещество) до броя на молекулите в един мол вещество НA:

1. Константата на Авогадро

Броят на молекулите, съдържащи се в 1 мол вещество.

1. Моларна маса

Моларната маса на веществото е масата на веществото, взето в количество от 1 мол.

IN Международна системаединици, в които се изразява моларната маса на дадено вещество kg/mol.

1. Взаимодействие (количествено въз основа на експерименти)

Взаимодействието на молекулите се характеризира както с привличане, така и с отблъскване: на разстояния r 0 доминира отблъскването, на разстояние r>r 0 – привличане, и то бързо намалява. На разстояние r 0 система от две молекули има минимална потенциална енергия (силата на взаимодействие е нула) - това е състояние на стабилно равновесие