მოლეკულური კინეტიკური თეორია: მატერიის 3 მდგომარეობა

ნათქვამია, რომ მთელი სამყარო მატერიისგან შედგება და როდესაც ის შეიცვლება, ენერგია წარმოიქმნება. როგორც ნორმალურია, ადამიანის ცნობისმოყვარეობის ბუნებამ გვაიძულა ბევრჯერ დაგვეკვირვებინა, რისგან მზადდება ეს ყველაფერი. ისტორიის განმავლობაში, სხვადასხვა მოდელები შეიქმნა ამის ასახსნელად, ერთი მათგანი იყო მოლეკულური კინეტიკური თეორია.

ამ მოდელის თანახმად, მატერიას წარმოადგენდა ფუნდამენტური ერთეული, რომლის შეფასება არ შეიძლება გრძნობებით, მე ატომზე ვლაპარაკობ. თავის მხრივ, ატომები ჯგუფდებიან და ქმნიან მოლეკულებს.

კლასიკური მაგალითის მისაღებად, წყლის მოლეკულა სტრუქტურირებულია ერთი ჟანგბადის ატომითა და ორი წყალბადის ატომით (H2O). მაგრამ კინეტიკური თეორია არა მხოლოდ ამას აყალიბებს, არამედ იმიტომ, რომ ისინი არსებობენ მატერიის სამი ფუნდამენტური მდგომარეობა: მყარი, თხევადი და გაზური.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "ქიმიური ბმების 5 ტიპი: ასე შედგება ნივთიერება

კინეტიკური თეორიის წარმოშობა

ამ მოდელის ფორმულირებამდე მისვლამდე მოხდა სხვადასხვა მოვლენა, რამაც საფუძველი მისცა ამ თეორიის შემოთავაზებას.

დასაწყებად ატომის კონცეფცია დაიბადა ძველ საბერძნეთში

, ატომური სკოლის ქვეშ, რომლის მოწაფეები ავრცელებენ აზრს, რომ ატომი არის განუყოფელი ერთეული, რომელიც ქმნის სამყაროს ყველა მატერიას. დემოკრიტე იყო მისი ერთ-ერთი უდიდესი წარმომადგენელი, მაგრამ მისი წინადადებები პირდაპირ ეჯახებოდა არისტოტელეს იდეებს, რომლებიც დროში დომინირებდა, ამიტომ ისინი შეუმჩნეველი დარჩნენ.

მხოლოდ მეცხრამეტე საუკუნის დასაწყისში გაჩნდა ატომის იდეა მეცნიერების სფეროში, ჯონ დალტონმა ატომური თეორია დადო, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ყველა ნივთიერება შედგება ატომებისაგან.

მანამდე დანიელ ბერნული 1738 წელს ამტკიცებდა, რომ გაზები შედგებოდა მოლეკულებისგან, რომლებიც ერთმანეთს ეჯახებოდნენ და ზედაპირებით, წარმოქმნის წნევას, რომელიც იგრძნობა. ატომური თეორიის გაჩენის შემდეგ, ახლა უკვე აღიარებულია, რომ ეს მოლეკულები შედგება ატომებისაგან.

მოლეკულური კინეტიკური თეორია წარმოიშვა იმ კვლევების შედეგად, რომლებიც ძირითადად გაზებში ჩატარდა და რომელთა საბოლოო დასკვნაც მსგავსი იყო. ზოგიერთი ცნობილი ნამუშევარია ლუდვიგ ბოლცმანისა და ჯეიმს კლერკ მაქსველის მიერ.

• დაკავშირებული სტატია: "დალტონის ატომური თეორიის 9 პოსტულატი"

კამათი

ეს კინეტიკური მოლეკულური თეორია ადგენს, რომ მატერია შედგება ნაწილაკებისგან, რომლებიც ცნობილია როგორც ატომები ან მათი მოლეკულები, რომლებიც მუდმივად მოძრაობენ. რადგან ისინი არ წყვეტენ მოძრაობას, ადრე თუ გვიან ისინი ეჯახებიან სხვა ატომს ან ზედაპირს.

ეს შეჯახება კინეტიკურია, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ენერგია გადადის დანაკარგების გარეშე, ამიტომ შეჯახებისას ატომი იმავე სიჩქარით ისვრის სხვა მიმართულებით, მოძრაობის შეჩერების გარეშე. კინეტიკური ენერგია, რომელიც წარმოიქმნება შეჯახების შედეგად, ითარგმნება წნევად, რომელიც იგრძნობა.

განსხვავება მატერიის მდგომარეობებს შორის

მიუხედავად იმისა, რომ მოლეკულური კინეტიკური თეორია აიძულა აირისებრი მდგომარეობის შესწავლის შედეგად, იქ მრავალი კვლევა ჩატარდა ამის შესახებ იდეების დაწერას ემსახურება, ეს ასევე ემსახურება სითხეების კონსტიტუციის ახსნას და მყარი. უფრო მეტიც, ის გთავაზობთ გზას, რომ დაინახოს განსხვავებები მატერიის სხვადასხვა მდგომარეობას შორის.

მთავარი საკითხი იმაში მდგომარეობს ატომების მოძრაობის ხარისხი. მატერია შედგება ნაწილაკებისგან, რომლებიც მუდმივ მოძრაობაში არიან; გაზში ატომები თავისუფალია და ხაზოვანი გზით მოძრაობენ მთელ არსებულ სივრცეში, რაც აჩვენებს გაზების მახასიათებელს, რომ მათ ყოველთვის დაიკავონ მთელი სივრცე.

სითხეების შემთხვევაში, მანძილი ატომებს შორის არც ისე დიდიათუ არა, ისინი უფრო ახლოს არიან ერთმანეთთან, თუმცა მოძრაობას ნაკლები სიჩქარით აგრძელებენ. ეს განმარტავს, რომ სითხე იკავებს ფიქსირებულ მოცულობას, მაგრამ შეიძლება გაფართოვდეს ზედაპირზე.

ბოლოს, მყარ მდგომარეობაში ატომები ძალიან ახლოსაა, თავისუფალი მოძრაობის გარეშე, თუმცა ისინი ვიბრირებენ ადგილზე. ამიტომ, მყარი ნივთიერებები იკავებს სპეციფიკურ ადგილს და დროთა განმავლობაში მოცულობა არ იცვლება.

მოლეკულური კინეტიკური თეორიის თანახმად, ძალა, რომელიც ატომებს აერთიანებს, ცნობილია როგორც ერთიანობის ძალა. მისი სახელწოდება იმიტომ მიენიჭა, რომ მყარი ნივთიერებები, რომლებსაც ამ გაერთიანებებში უფრო მეტი ყოფნა აქვთ, ანუ ის უფრო შეკრულია, ვიდრე სითხე ან გაზი.

ამ მოდელის მნიშვნელობა

ამ თეორიაში საინტერესო ის არის, თუ როგორ უკავშირდება ის ატომის არსებობას გაზომვადი ფიზიკური თვისებების, მაგალითად, წნევა ან ტემპერატურა. გარდა ამისა, მას აქვს კორელაცია იდეალური გაზის კანონების მათემატიკურ ფორმულებთან.

ამის შესახებ მე ბევრ დეტალს არ გავაკეთებ, მაგრამ მაგალითად, ის ეთანხმება ფორმულებს, რომლებიც მიუთითებს იმაზე, რომ რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, ატომებს აქვთ უფრო მაღალი სიჩქარე. ადვილი გასაგებია, რომ ყინული სითხეში გადადის და შემდეგ ორთქლზე უნდა გამოიყენოთ სითბო. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, H2O მოლეკულები იძენენ სიჩქარეს და არღვევენ ერთიანობის ძალებს, ცვლის მატერიის მდგომარეობას.