Molekylær kinetisk teori: materiens 3 tilstander

Det sies at hele universet består av materie, og at når det endrer seg, blir det generert energi. Og som det er normalt, har menneskets nysgjerrige natur ført oss til å lure på ved mange anledninger hva all denne saken er laget av. Gjennom historien har forskjellige modeller blitt utviklet for å forklare dette, en av dem er molekylær kinetisk teori.

I følge denne modellen ville materie utgjøres av en grunnleggende enhet som ikke kan verdsettes med sansene. Jeg snakker om atomet. I sin tur grupperer atomene seg for å danne molekyler.

For å ta et klassisk eksempel er vannmolekylet strukturert med ett oksygenatom og to hydrogenatomer (H2O). Men den kinetiske teorien postulerer ikke bare dette, men også fordi de eksisterer de tre grunnleggende tilstandene av materie: fast, væske og gass.

• Du kan være interessert: "De 5 typene kjemiske bindinger: slik er materie sammensatt

Opprinnelsen til den kinetiske teorien

Inntil vi kom til formuleringen av denne modellen, fant forskjellige hendelser sted som gjorde det mulig å gi basene å tilby denne teorien.

For å komme i gang, begrepet atom ble født i det gamle Hellas, under den atomistiske skolen, hvis disipler spredte ideen om at atomet er den udelelige enheten som danner all materie i universet. Democritus var en av de største eksponentene, men hans forslag kolliderte direkte med ideene til Aristoteles, som dominerte tiden, så de ble ubemerket.

Først på begynnelsen av det nittende århundre dukket ideen om atomet opp igjen innen vitenskapen John Dalton postulerte atomteorien, noe som indikerer at hvert stoff består av atomer.

Før dette hevdet Daniel Bernoulli i 1738 at gasser var sammensatt av molekyler som kolliderte med hverandre og med overflatene, og genererer trykket som kjennes. Etter fremveksten av atomteori er det nå anerkjent at disse molekylene består av atomer.

Den molekylære kinetiske teorien er født fra et sett med studier som hovedsakelig ble utført i gasser, og hvis endelige konklusjon var lik. Noen av de bemerkelsesverdige verkene er de som er laget av Ludwig Boltzmann og James Clerk Maxwell.

• Relatert artikkel: "De 9 postulatene til Daltons atomteori"

Argumentet

Denne kinetiske molekylære teorien postulerer at materie består av et sett med partikler som er kjent som atomer eller deres molekyler, som stadig er i bevegelse. Ettersom de ikke slutter å bevege seg, kolliderer de før eller siden med et annet atom eller mot en overflate.

Denne kollisjonen er kinetisk, med andre ord, energi overføres uten tap, så atomet når det kolliderer kastes i den andre retningen i samme hastighet, uten å stoppe bevegelsen. Den kinetiske energien som genereres i kollisjonen oversettes til trykket som kjennes.

Forskjell mellom tilstander av materie

Selv om den molekylære kinetiske teorien ble født fra studiet av gasstilstanden, siden det var mange studier på dette som tillot å skrive ideene, tjener det også til å forklare konstitusjonen av væsker og fast. I tillegg tilbyr den en måte å se forskjeller mellom forskjellige tilstander.

Nøkkelpunktet ligger i graden av bevegelse av atomer. Materie består av et sett med partikler som er i konstant bevegelse; I en gass er atomene frie og beveger seg på en lineær måte gjennom all tilgjengelig plass, og viser karakteristikken ved gasser for alltid å okkupere all den plassen de har.

I tilfelle væsker, avstanden mellom atomene er ikke så storHvis ikke, er de nærmere hverandre, selv om de fortsetter å bevege seg med mindre fart. Dette forklarer at en væske opptar et fast volum, men kan ekspandere på en overflate.

Sist, i solid tilstand atomene er veldig nærme, uten fri bevegelse selv om de vibrerer på plass. Derfor opptar faste stoffer et bestemt rom og varierer ikke i volum over tid.

I følge molekylær kinetisk teori er styrken som binder atomer sammen kjent som samholdskraft. Navnet er gitt fordi de faste stoffene som har større tilstedeværelse i disse fagforeningene, det vil si at det er mer sammenhengende enn en væske eller en gass.

Betydningen av denne modellen

Det som er interessant med denne teorien er hvordan den relaterer atomets eksistens til målbare fysiske egenskaper, som f.eks trykk eller temperatur. I tillegg har den en sammenheng med de matematiske formlene til de ideelle gasslovene.

Jeg vil ikke gå i detalj om dette, men for eksempel stemmer det med formlene som indikerer at jo høyere temperatur, atomer har høyere hastighet. Det er lett å forstå, for at en is skal gå til væske og deretter til damp må du bruke varme. Når temperaturen stiger, får H2O-molekylene fart og bryter kohesjonskreftene, og endrer materiens tilstand.