1.2

1.2. Атомно-молекулярну будову речовини

Фізичне тіло в будь-якому стані складається з найдрібніших частинок: атомів і молекул, які хаотично рухаються. Інтенсивність цього руху залежить від температури.Доказательством існування теплового хаотичного руху молекул є броунівський рух ( Броун , 1827 г.).

Роберт Броун (1773 - 1858), шотландський ботанік, який відкрив безладний рух найдрібніших частинок в рідині або газі під впливом ударів молекул навколишнього середовища, яке отримало назву "броунівський рух". У 1828 Броун опублікував "Короткий звіт про спостереження в мікроскоп ...", в якому описав відкрите їм рух частинок. Йому також належить честь опису ядра рослинної клітини. У 1827 Броун був обраний почесним членом Петербурзької АН. Все своє життя Роберт Броун був упевнений, що його слід залишиться в історії завдяки ботанічним заслугах. Але навряд чи це не єдиний ботанік, міцно увійшов в історію фізики.

броунівський рух - безладне (хаотичне) рух малих частинок, зважених в рідині або газі, під дією ударів молекул навколишнього середовища . Діаметр частинок в досвіді Броуна становив d »10 - 6 м, а розмір молекул d» 10 - 10 м.

Геніальний здогад про атомістичної будову речовини, висловлену мислителями давнини, в XVII столітті, підтвердив М.В. Ломоносов, залучаючи гіпотезу атомно-молекулярного будова речовини для пояснення спостережуваних фізичних і хімічних явищ.

ЛОМОНОСОВ Михайло Васильович (1711-65), перший російський вчений-натураліст світового значення, поет, який заклав основи сучасної російської літературної мови, художник, історик, поборник розвитку вітчизняного освіти, науки і економіки. Народився 8 (19) листопада в д. Денисівка (нині с. Ломоносово) в родині помора. У 19 років пішов вчитися (з 1731 в Слов'яно-греко-латинської академії в Москві, з 1735 в Академічному університеті в Санкт-Петербурзі, в 1736-41 в Німеччині). З 1742 ад'юнкт, з 1745 академік Петербурзької АН. У 1748 заснував при АН першу в Росії хімічну лабораторію. З ініціативи Ломоносова заснований Московський університет (1755). Відкриття Ломоносова збагатили багато галузей знання. Розвивав атомно-молекулярні уявлення про будову речовини. В період панування теорії теплорода стверджував, що теплота обумовлена рухом корпускул. Сформулював принцип збереження матерії і руху. Виключив флогистон з числа хімічних агентів. Заклав основи фізичної хімії. Досліджував атмосферну електрику і силу тяжіння. Висунув вчення про колір. Створив ряд оптичних приладів. Відкрив атмосферу на Венері. Описав будову Землі, пояснив походження багатьох корисних копалин і мінералів. Опублікував керівництво по металургії. Підкреслював важливість дослідження Північного морського шляху, освоєння Сибіру. . Відродив мистецтво мозаїки і виробництво смальти, створив з учнями мозаїчні картини. Член Академії мистецтв (1763). Похований в Санкт-Петербурзі в Некрополі 18 в.

речовина- вид матерії, що складається з фундаментальних елементарних частинок кварків і лептонів.В основному речовина побудовано з електронів, протонів, нейтронів, маса спокою яких не дорівнює нулю.

Речовини, в залежності від фізичних умов, можуть перебувати в газоподібному, рідкому або твердому станах. Згідно з уявленнями сучасної фізики, атом - мікрочастинка - найменша частина хімічного елемента. Кожному хімічному елементу відповідає певний рід (вид) атома, позначеного хімічним символом, наприклад, мідь - Сu, залізо - Fe, кисень - О і т.д. Атоми можуть існувати у вільному і зв'язаному станах. У вільному стані атоми утворюють газ. У зв'язаному стані (або в складі молекул) атоми утворюють рідкі та тверді тіла. Всі фізичні і хімічні властивості атома визначаються особливостями його будови. Найбільш повно властивості атомів визначені квантовою механікою. Атом складається з ядра і електронів .

До складу ядра атома входять протони, що несуть позитивний елементарний заряд + е (½ е ½ = 1,6 × 10-19 Кл) і нейтрони , Що не мають заряду. Розмір атома визначається електронною оболонкою (d »10 - 11 - 10 - 10 м). Електрони - частинки, що несуть негативний елементарний заряд (- е).

молекула - найменша частинка речовини, що володіє його основними хімічними властивостями і що складається з атомів, які з'єднані між собою хімічними зв'язками.

Число атомів в молекулах коливається від двох до сотень і тисяч.

іон - атом, що має заряд. Атом або молекулу, які втратили один або кілька електронів, називають позитивним іоном з зарядом + k е, де k = 1, 2, 3, ... - кратність іонізації, ціле число.

Атом або молекулу, що приєднав один або кілька електронів, називають негативним іоном з зарядом - k е.

Мірою кількості речовини в СІ вважається моль.

моль - кількість речовини, в якому міститься число часток (атомів, молекул), яка дорівнює кількості атомів в 0,012 кг ізотопу вуглецю .

Масу благаючи речовини називають молярною масою і позначають M.Чісло молей

де m - маса речовини.

Одиницею вимірювання молярної маси в СІ вважається кг / моль.

Так як, в одному молі речовини міститься число молекул, що дорівнює числу Авогадро (N a = 6,02 × 1023 моль-1), а маса благаючи дорівнює малярської масі, тоді маса однієї молекули

(1.2)

Наприклад, молярна маса води M = 18 × 10 - 3 кг / моль, отже маса молекули води m 0 »3 × 10-26 кг. Якщо деяка маса речовини містить N молекул, то число молей

(1.3)

Якщо припустити, що молекули води мають кулясту форму і щільно прилягають один до одного, то діаметр однієї молекули

d = . d »3 × 10 -10 м.

Моли різних газів при нормальних умовах (атмосферному тиску Р 0 = 1,013 × 105 Па і температурі t0 = 0 ° С) займають обсяг V = 22,4 × 10 - 3 м3.

Для закріплення отриманої інформації перегляньте нижченаведений відеофільм.

Відеодемонстрація " Основні положення кінетичної теорії ідеального газу "