Главная
Начало темы
Задачи
Помощь

Основные положения молеклярно-кинетической теории

Строение газов, жидкостей и твердых тел.

Основные положения молекулярно-кинетической теории:

  • все вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов,
  • атомы и молекулы находятся в постоянном движении,
  • между молекулами существуют силы притяжения и отталкивания.

Демокрит провозгласил существование мельчайших частиц вещества – атомов, из которых вещества состоят.
Позднее, в XVII веке, атомистические идеи возродились, но по предложению П.Гассенди (1592 – 1655 г.г.) мельчайшая частица вещества была названа молекулой (уменьшительное от латинского слова “масса”).

Молекулы делятся взависимости от количества атомов в молекуле на одноатомные, двухатомные и многоатомные; взависимости от типов атом в молекулах на простые (в молекулу входят одинаковые атомы) и сложные (в молекулы входят атомы различных химических элементов). На рисунках показаны соответственно одноатомная молекула (атом : ядро с вращающимися вокруг него электронами), двухатомная молекула НСl и многоатомная сложная молекула.

2 2

Строение газов, жидкостей и твердых тел.


В газах молекулы двигаются хаотически, расстояния между молекулами большие, молекулярные силы малы , газ занимает весь предоставленный ему объем.
В жидкостях молекулы располагаются упорядочно только на малых  расстояниях, а на больших расстояниях порядок (симметрия) расположения нарушается – “ближний порядок”. Силы молекулярного притяжения удерживают молекулы на близком расстоянии.  Движение молекул – “перескоки ” из одного устойчивого положения в другое ( как правило, в пределах одного слоя. Таким движением объясняется текучесть жидкости. Жидкость не имеет форму, но имеет объем.
Твердые тела – вещества, которые сохраняют форму, делятся на кристаллические и аморфные.  Кристаллические твердые тела имеют кристаллическую решетку, в узлах которой могут находиться  ионы , молекулы или атомы  Они  совершают колебания относительно устойчивых положений равновесия.. Кристаллические решетки имеют правильную структуру по всему объему – “дальний порядок” расположения .

Аморфные тела  сохраняют форму, но не имеют кристаллической решетки и, как следствие, не имеют ярко выраженной температуры плавления. Их называют застывшими жидкостями, так как они , как жидкости имеют “ближний ” порядок расположения молекул.   

 Молекулярные  силы

Между молекулами вещества всегда существуют и силы притяжения (ярда одной молекулы к электронам другой молекулы)    и силы отталкивания( между ядрами и между электронами соседних, молекул),  имеющие электромагнитную природу. И силы притяжения , и силы отталкивания уменьшаются при увеличении расстояния между молекулами, но силы отталкивания уменьшаются быстрей.
2
Когда   расстояние между молекулами равно диаметру молекул , то   Fот = Fпр  и результирующая сила равна нулю. Это соответствует недеформируемому телу.
Когда расстояние между молекулами меньше диаметра молекулы, то преобладают силы отталкивания. Это соответствует твердому сжатому телу.
Когда расстояние между молекулами больше диаметра молекулы, то преобладают силы притяжения. Это соответствует веществу в жидком , газообразном состоянии или твердому растянутому телу.

Движение молекул.

   Все молекулы любого вещества находятся в постоянном движении. Это движение называют тепловым ,так как скорость этого движения увеличивается с увеличением температуры. Явления диффузии и броуновского движения экспериментально подтверждают существование теплового движения молекул.
Диффузия – это явление проникновения молекул одного вещества между молекулами другого вещества.  Скорость диффузии зависит от материала,от площади соприкосновения,
от разности концентраций вещества и направлена в сторону уменьшения концентрации.
Скорость диффузии увеличивается при увеличении температуры. Скорость диффузии в газах больше, чем в жидкостях, а жидкостях больше, чем в газах, так как  в различных  агрегатных состояниях  вещества  различные расстояния между молекулами. На рисунке показан механизм процесса диффузии. Анимационная модель (нажать кнопку "Play") демонстрирует процесс диффузии в жидкостях.  

                         

Броуновское движение – это движение взвешенных в жидкостях или газах частиц  при соударениях с молекулами растворителя. Броуновской частицей могут быть воздушный пузырек, пылинка , соринка и капля масла, плавающие в воде. Молекулы растворителя (вода) двигаются хаотично, сталкиваются с частицей, которая  двигается в ту сторону , с которой больше молекул ударило. Траектория броуновской частицы – случайная ломанная линия.
Скорость броуновского движения увеличивается при увеличении температуры и при уменьшении массы броуновской частицы.