Molekyylikineettinen teoria: aineen 3 tilaa

Sanotaan, että koko maailmankaikkeus koostuu aineesta ja että kun se muuttuu, syntyy energiaa. Ja kuten on normaalia, ihmisen utelias luonne on saanut meidät miettimään monta kertaa mistä kaikki tämä asia koostuu. Koko historian ajan tämän selvittämiseksi on kehitetty erilaisia ​​malleja, joista yksi on molekyylikineettinen teoria.

Tämän mallin mukaan aine muodostaisi perusyksikön, jota ei voida arvostaa aisteilla, puhun atomista. Atomit puolestaan ​​muodostavat molekyylit.

Klassisen esimerkin ottamiseksi vesimolekyyli on rakennettu yhdellä happiatomilla ja kahdella vetyatomilla (H2O). Mutta kineettinen teoria ei vain postuloi tätä, vaan myös siksi, että ne ovat olemassa aineen kolme perustilaa: kiinteä, nestemäinen ja kaasu.

• Saatat olla kiinnostunut: "Viiden tyyppiset kemialliset sidokset: aine koostuu näin

Kineettisen teorian alkuperä

Siihen saakka, kunnes saavutettiin tämän mallin muotoiluun, tapahtui erilaisia ​​tapahtumia, jotka antoivat perustan antaa tämän teorian tarjoamisen.

Aloita atomin käsite syntyi muinaisessa Kreikassa

, atomistisen koulun alla, jonka opetuslapset levittivät ajatuksen siitä, että atomi on jakamaton yksikkö, joka muodostaa kaiken aineen maailmankaikkeudessa. Democritus oli yksi sen suurimmista edustajista, mutta hänen ehdotuksensa olivat suoraan ristiriidassa ajan hallitsevien Aristoteleen ajatusten kanssa, joten ne menivät huomaamatta.

Vasta 1800-luvun alkupuolella ajatus atomista tuli uudelleen esiin tieteen alalla, kun John Dalton oletti atomiteorian, mikä osoittaa, että jokainen aine koostuu atomista.

Ennen tätä Daniel Bernoulli vuonna 1738 väitti sitä kaasut koostuivat molekyyleistä, jotka törmäsivät toisiinsa ja pintojen kanssa, mikä tuottaa tuntuvan paineen. Atomiteorian ilmaantumisen jälkeen tiedetään nyt, että nämä molekyylit koostuvat atomista.

Molekyylikineettinen teoria syntyy joukosta tutkimuksia, jotka tehtiin pääasiassa kaasuissa ja joiden lopullinen johtopäätös oli samanlainen. Jotkut merkittävimmistä teoksista ovat Ludwig Boltzmannin ja James Clerk Maxwellin teoksia.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Daltonin atomiteorian 9 postulaattia"

Argumentti

Tämä kineettinen molekyyliteoria olettaa, että aine koostuu joukosta hiukkasia, jotka tunnetaan atomina tai niiden molekyyleinä, jotka ovat jatkuvasti liikkeessä. Koska ne eivät lopeta liikkumista, ne törmäävät ennemmin tai myöhemmin toisen atomin kanssa tai pintaa vasten.

Tämä törmäys on kineettistä, toisin sanoen energia siirretään ilman häviöitä, joten törmätessään atomi heitetään toiseen suuntaan samalla nopeudella pysäyttämättä liikettä. Törmäyksessä syntyvä kineettinen energia muunnetaan tunnetuksi paineeksi.

Aineiden tilojen välinen ero

Vaikka molekyylikineettinen teoria syntyi kaasutilan tutkimuksesta, koska tutkimuksia oli monia tästä, joka mahdollisti ideoiden kirjoittamisen, se selittää myös nesteiden ja kiinteä. Lisäksi se tarjoaa tavan nähdä eroja aineen eri tilojen välillä.

Avainkohta on atomien liikkumisaste. Aine koostuu joukosta hiukkasia, jotka ovat jatkuvassa liikkeessä; Kaasussa atomit ovat vapaita ja liikkuvat lineaarisesti koko käytettävissä olevan tilan läpi, mikä osoittaa kaasujen ominaisuuden viemään aina kaikki heillä olevat tilat.

Nesteiden tapauksessa atomien välinen etäisyys ei ole niin suuriJos ei, he ovat lähempänä toisiaan, vaikka liikkuvat edelleen pienemmällä nopeudella. Tämä selittää, että neste vie kiinteän tilavuuden, mutta voi laajentua pinnalle.

Viimeisenä, kiinteässä tilassa atomit ovat hyvin lähellä, ilman vapaata liikkumista, vaikka ne värisevät paikoillaan. Siksi kiinteät aineet vievät tietyn tilan eivätkä vaihtele tilavuudellaan ajan myötä.

Molekyylikineettisen teorian mukaan voima, joka sitoo atomeja, tunnetaan nimellä yhteenkuuluvuusvoima. Sen nimi on annettu, koska kiinteät aineet, joilla on suurempi läsnäolo näissä liitoissa, eli ne ovat yhtenäisempiä kuin neste tai kaasu.

Tämän mallin merkitys

Mielenkiintoista tässä teoriassa on, kuinka se yhdistää atomin olemassaolon mitattaviin fysikaalisiin ominaisuuksiin, kuten paine tai lämpötila. Lisäksi sillä on korrelaatio ihanteellisten kaasulakien matemaattisten kaavojen kanssa.

En aio mennä paljon yksityiskohtiin tässä, mutta esimerkiksi se on samaa mieltä kaavojen kanssa, jotka osoittavat, että mitä korkeampi lämpötila, atomien nopeus on suurempi. Se on helppo ymmärtää, jotta jää siirtyy nesteeseen ja sitten höyryyn, sinun on käytettävä lämpöä. Lämpötilan noustessa H2O-molekyylit nopeutuvat ja murtavat koheesiorakenteet muuttamalla aineen tilaa.