Molekulárna kinetická teória: 3 stavy hmoty

Hovorí sa, že celý vesmír je zložený z hmoty a že keď sa mení, vzniká energia. A ako je bežné, zvedavá povaha človeka nás pri mnohých príležitostiach priviedla k otázkam, z čoho všetkého je táto záležitosť vyrobená. V priebehu histórie boli vyvinuté rôzne modely, ktoré to vysvetľujú, jedným z nich je teória molekulárnej kinetiky.

Podľa tohto modelu by hmotu tvorila základná jednotka, ktorú nemožno oceniť zmyslami, hovorím o atóme. Atómy sa zase zoskupujú a vytvárajú molekuly.

Pre klasický príklad je molekula vody štruktúrovaná s jedným atómom kyslíka a dvoma atómami vodíka (H2O). Ale kinetická teória to postuluje nielen preto, že aj existuje tri základné stavy hmoty: tuhý, kvapalný a plynný.

• Mohlo by vás zaujímať: „5 druhov chemických väzieb: takto sa skladá hmota

Vznik kinetickej teórie

Až do dosiahnutia formulácie tohto modelu prebehli rôzne udalosti, ktoré umožnili dať základom ponúknuť túto teóriu.

Začať, pojem atóm sa zrodil v starovekom Grécku, pod atomistickou školou, ktorej žiaci šírili myšlienku, že atóm je nedeliteľná jednotka, ktorá formuje všetku hmotu vo vesmíre. Democritus bol jedným z jeho najväčších predstaviteľov, ale jeho návrhy sa priamo zrazili s myšlienkami Aristotela, ktoré dominovali dobe, a preto zostali nepovšimnuté.

Až na začiatku devätnásteho storočia sa myšlienka atómu znovu objavila v oblasti vedy, keď John Dalton postuloval atómovú teóriu, čo naznačuje, že každá látka je tvorená atómami.

Predtým to Daniel Bernoulli v roku 1738 tvrdil plyny boli tvorené z molekúl, ktoré do seba narazili as povrchmi vytvára tlak, ktorý je cítiť. Po vzniku atómovej teórie sa v súčasnosti uznáva, že tieto molekuly sú tvorené atómami.

Teória molekulárnej kinetiky vychádza zo súboru štúdií, ktoré sa uskutočňovali hlavne v plynoch a ktorých konečný záver bol podobný. Niektoré z pozoruhodných diel sú tie, ktoré vytvorili Ludwig Boltzmann a James Clerk Maxwell.

• Súvisiaci článok: „9 postulátov Daltonovej atómovej teórie"

Tvrdenie

Táto kinetická molekulárna teória predpokladá, že hmota je tvorená súborom častíc známych ako atómy alebo ich molekuly, ktoré sú neustále v pohybe. Pretože sa neprestávajú hýbať, skôr či neskôr sa zrazia s iným atómom alebo o povrch.

Táto zrážka sa vyskytuje kineticky, inými slovami, energia sa prenáša bez strát, takže atóm pri zrážke je vrhaný opačným smerom rovnakou rýchlosťou bez zastavenia pohybu. Kinetická energia, ktorá sa vytvorí pri zrážke, sa prevedie na tlak, ktorý je cítiť.

Rozdiel medzi stavmi hmoty

Aj keď sa molekulárna kinetická teória zrodila zo štúdia plynného skupenstva, bolo ich veľa o tom, čo umožnilo napísať myšlienky, slúži tiež na vysvetlenie zloženia tekutín a pevný. A čo viac, ponúka spôsob, ako vidieť rozdiely medzi rôznymi stavmi hmoty.

Kľúčový bod spočíva v stupeň pohybu atómov. Hmota je tvorená súborom častíc, ktoré sú v neustálom pohybe; V plyne sú atómy voľné a pohybujú sa lineárnym spôsobom cez celý dostupný priestor, čo demonštruje charakteristiku plynov tak, aby vždy zaberali všetok priestor, ktorý majú.

V prípade tekutín vzdialenosť medzi atómami nie je taká veľkáAk nie, sú bližšie pri sebe, aj keď sa naďalej pohybujú s menšou rýchlosťou. To vysvetľuje, že kvapalina zaberá stály objem, ale môže expandovať na povrchu.

Do konca v tuhom stave atómy sú veľmi blízko, bez voľného pohybu, hoci na mieste vibrujú. Pevné látky preto zaberajú konkrétny priestor a časom sa nemenia objemom.

Podľa molekulárnej kinetickej teórie je sila, ktorá spája atómy dohromady, známa ako kohézna sila. Jeho názov je daný tým, že tuhé látky, ktoré majú v týchto spojeniach väčšiu prítomnosť, to znamená, že súdržnejšie ako kvapalina alebo plyn.

Dôležitosť tohto modelu

Zaujímavé na tejto teórii je to, ako dáva do súvislosti existenciu atómu s merateľnými fyzikálnymi vlastnosťami, ako sú napr tlak alebo teplota. Okrem toho má koreláciu s matematickými vzorcami zákonov o ideálnom plyne.

Nebudem sa tým veľmi zaoberať, ale napríklad súhlasí to so vzorcami, ktoré naznačujú, že čím vyššia je teplota, tým rýchlejšie majú atómy. Je ľahké to pochopiť, aby ľad prešiel do kvapaliny a potom do pary, musíte použiť teplo. Keď teplota stúpa, molekuly H2O získavajú rýchlosť a rozbíjajú kohézne sily, čím menia stav hmoty.