S, W molecula f. Cea mai mică particulă a unei substanțe, care posedă toate proprietățile sale chimice, capabilă să existe independent. ALS 1. Molecula. Veselitsky 26. Molecula și molecula. Michelson 1865. Molecula. Se numește nesfârșit ... ... Dicționar istoric al galicismelor limbii ruse

  - (molecula novolat., diminuând. din masa molesului Lat.), cea mai mică parte din wa, care are principala sa. Chem. al tău și format din atomi interconectați prin legături chimice. Numărul de atomi din M. variază de la doi (H2, O2, HF, KCl) la sute și mii ... Enciclopedia fizică

  - (forma diminutivă din alunițele lat. - masă) cea mai mică particulă a unui compus chimic; constă dintr-un sistem de atomi, prin mijloace chimice se poate descompune în atomi individuali. Moleculele gazelor nobile, heliul etc. sunt monatomice; cel mai greu ... Enciclopedia filosofică

Excimer, genoneme, episom, cromozom, microparticule, macromolecule Dicționar de sinonime rusești. molecula n., număr de sinonime: 10 biomolecule (1) ... Dicționar de Sinonime

MOLECULE, cea mai mică particulă a unei substanțe care posedă proprietățile sale chimice de bază. Este format din atomi localizați în spațiu într-o anumită ordine și conectați prin legături chimice. Compoziția și aranjarea atomilor sunt reflectate în ... Enciclopedia modernă

  - (molecula novolat. va scădea. din masa alunitelor din Lat.), o microparticule formată din atomi și capabilă să existe. Are o compoziție constantă a nucleelor \u200b\u200bsale atomice și un număr fix de electroni și are o combinație de ... ... Mare dicționar enciclopedic

MOLECULE, molecule, neveste. (din lat. moli de masă) (mănâncă.) Cea mai mică particulă a unei substanțe care poate exista independent și are toate proprietățile unei substanțe date. Moleculele sunt formate din atomi. Dicționar explicativ Ushakov. DN Ushakov. 1935 1940 ... Dicționar explicativ al lui Ushakov

MOLECULE, s, neveste. Cea mai mică particulă a unei substanțe care posedă toate proprietățile sale chimice. M. este format din atomi. | adj. molecular, suspendat, suspendat. Greutate moleculară Dicționar explicativ Ozhegova. SI Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992 ... Dicționar explicativ Ozhegova

Sau un sistem de particule sau un grup de atomi ... Enciclopedia Brockhaus și Efron

  - [franceză moleculă din lat. masa alunițelor] este cea mai mică particulă a unei substanțe date care posedă substanța chimică de bază. proprietăți, capabile de existență independentă și constând din aceiași sau diferiți atomi, combinate într-un singur produs chimic. conexiuni ... Enciclopedia geologică

cărți

• Molecule. Materialul de construcție al Universului, Landau Lev Davidovich, Kitaygorodsky Alexander Isaakovich. Cărțile laureatului Nobel Lev Landau și Alexander Kitaigorodsky sunt texte care răstoarnă viziunea asupra lumii filistine. Cei mai mulți dintre noi, ne întâlnim constant ...
• Molecula Materialul de construcție al Universului, Landau L., Kitaygorodsky A. .. Cărțile câștigătorului Premiului Nobel Lev Landau și Alexander Kitaygorodsky - texte care transformă viziunea filistinei asupra lumii. Cei mai mulți dintre noi, ne întâlnim constant ...

O substanță (de exemplu, zahăr) poate fi măcinată în cea mai subțire moară și totuși fiecare bob va consta dintr-un număr imens de molecule de zahăr identice și va păstra toate proprietățile acestei substanțe cunoscute de noi. Chiar dacă substanța este fragmentată în molecule individuale, așa cum apare atunci când zahărul este dizolvat în apă, substanța continuă să existe și își arată proprietățile (acest lucru poate fi ușor verificat prin degustarea soluției). Aceasta înseamnă că o moleculă de zahăr existentă independent este încă o substanță numită „zahăr” (chiar și o cantitate foarte mică din această substanță). Dar dacă continuați să zdrobiți mai departe, va trebui să distrugeți moleculele. Și, după ce am distrus molecule sau chiar am luat de la ei o pereche de atomi (din cele trei zeci care formează molecula de zahăr!), Deja distrugem substanța în sine. Desigur, atomii nu dispar nicăieri - ei încep să facă parte din alte molecule. Dar zahărul ca substanță în același timp încetează să mai existe - se transformă într-o altă substanță.

Substanțele nu sunt eterne, deoarece moleculele lor nu sunt eterne. Dar atomii sunt aproape eterni. În fiecare dintre noi există atomi care existau pe vremea dinozaurilor. Sau a participat la campaniile lui Alexandru cel Mare sau la călătoria lui Columb sau care a vizitat curtea lui Ivan cel Groaznic.

În ciuda faptului că moleculele sunt foarte mici, structura lor poate fi determinată prin diferite metode fizice și chimice. O substanță pură este formată din molecule din aceeași specie. Dacă corpul fizic conține molecule de mai multe tipuri, atunci avem de-a face cu un amestec de substanțe. Conceptele de „curat” în chimie și în viața de zi cu zi nu sunt aceleași. De exemplu, când spunem: - „Ce aer curat!” - apoi respiră de fapt un amestec complex de mai multe substanțe gazoase. Chimistul va spune despre aerul forestier: „Trebuie să muncim din greu pentru a extrage substanțe pure din acest amestec”. Interesant este că în atmosfera oricăruia dintre ele individual, o persoană nu ar putea exista. Tabelul 1-1 arată raportul acestor substanțe gazoase în aerul proaspăt de pădure.

Tabelul 1-1. Compoziția aerului atmosferic într-o pădure de pin.

Tabelul 1-1 conține azot, oxigen, argon etc. sunt substanțe separate. Azotul de substanță constă din molecule   azot, substanța cunoscută este apa - din moleculeapa, terpineolul este format din molecule   terpineol. Moleculele acestor substanțe pot fi foarte diferite - de la cele mai simple, constând din doi până la trei atomi (azot, oxigen, ozon, dioxid de carbon) - de moleculele constând din mulți atomi (astfel de molecule se găsesc în organismele vii). De exemplu, terpineolul, care se formează în conifere și dă aerului mirosul de prospețime.

Aceasta înseamnă că poate exista un număr infinit de substanțe, precum tipurile de molecule. Nimeni nu poate denumi numărul exact de substanțe cunoscute de oameni astăzi. Putem spune doar tentativ că există mai mult de șapte milioane de astfel de substanțe.

Atomii din moleculele diferitelor substanțe sunt conectați între ei într-o ordine strict definită, a cărei constituire este una dintre cele mai interesante ocupații în activitatea unui chimist. Structura și compoziția moleculelor pot fi descrise în diferite moduri, de exemplu, așa cum se face în Fig. 1-1, unde atomii arată ca niște bile. Mărimile bilelor au sens fizic și corespund aproximativ dimensiunilor relative ale atomilor. Aceleași substanțe pot fi descrise diferit - folosind simboluri chimice. Încă din cele mai vechi timpuri, fiecare tip de atom din chimie are un simbol din literele latine. Tabelul 1-2 prezintă înregistrările simbolice ale substanțelor descrise în Fig. 1-1. Astfel de intrări simbolice sunt numite formule chimice.

Tabelul 1-2. Formule chimice ale substanțelor din fig. 1-1. Numărul de sub simbol indică câți atomi ai unei specii date sunt conținuți în moleculă. Acest număr se numește index. După tradiție, indicele „1” nu este niciodată scris. De exemplu, în loc de C1O2 se scrie simplu: CO2.

Fig. 1-1. Modele de molecule și nume de substanțe care alcătuiesc aerul forestier: 1 - azot, 2 - oxigen, 3 - argon, 4 - dioxid de carbon, 5 - apă, 6 - ozon (format din oxigen în timpul descărcărilor de trăsnet), 7 - terpineol (eliberat) copaci de conifere).

Există o împărțire condiționată a substanțelor în simple și complexe. Moleculele substanțelor simple sunt compuse din atomi din aceeași specie. Exemple: azot, oxigen, argon, ozon. Moleculele substanțelor complexe sunt compuse din atomi de două sau mai multe tipuri: dioxid de carbon, apă, terpineol.

Adesea corpul fizic este compus din molecule din mai multe substanțe diferite. Un astfel de corp fizic se numește amestec. De exemplu, aerul este un amestec de mai multe substanțe simple și complexe. Nu confundați o substanță complexă cu amestecul. O substanță complexă, dacă este formată din molecule dintr-o singură specie, nu este un amestec.

Structura moleculară a substanței. Vitezele moleculelor de gaz.

1. 
   Teoria molecular-cinetică a MKT este o teorie care explică proprietățile unei substanțe pe baza structurii sale moleculare. Principalele dispoziții ale teoriei molecular-cinetice: toate corpurile sunt compuse din molecule; moleculele se mișcă constant; moleculele interacționează între ele.
2. 
   moleculă   - cea mai mică particulă a unei substanțe care păstrează proprietățile unei substanțe date.
3. 
   atomi- cea mai mică particulă a unui element chimic. Atomii sunt molecule.
4. 
   Moleculele se mișcă constant. Dovada acestei afirmații este difuziune- fenomenul de penetrare a moleculelor unei substanțe în alta. Difuzia apare în gaze, în lichide și în solide. Odată cu creșterea temperaturii, rata de difuzie crește. Mișcarea lui Brown a particulelor de vopsea într-o soluție este numită mișcare browniană   și dovedește, de asemenea, mișcarea moleculelor.
5. 
   Structura atomilor. Un atom este format dintr-un nucleu încărcat pozitiv în jurul căruia se învârtesc electronii.
6. 
   Nucleu atomiceste format din nucleoni (proton, neutron). Sarcina nucleară este determinată de numărul de protoni. Numărul de masă este determinat de numărul de nucleoni. Izotopii sunt atomi cu același element, al căror nuclee conțin un număr diferit de neutroni.
7. 
   Masă atomică relativă   M- masa unui atom în unități masa atomică (masa 1/12 a unui atom de carbon). Greutate moleculară relativă   - M este masa moleculei în unități de masă atomică.
8. 
   Cantitatea de substanță   determinat de numărul de molecule. Moliul este o unitate de măsură pentru cantitatea unei substanțe. mol   - cantitatea unei substanțe a cărei masă, exprimată în grame, este numeric egală cu greutatea moleculară relativă. 1 mol   Substanța conține molecule N A. N A = 6,022∙10 23 1 / mol - numărul Avogadro. Masa unei alunițe în kilograme este numită masă molară – μ \u003d M10 -3 . 1 mol - 12gS – N A   –22,4 litri de gaz.
9. 
   Număr alunițe   definite prin formule : ν = m / μ , ν = N / N A , ν = V / V 0 .
10. 
    Modelul de bază al MKT   - un set de molecule în mișcare și interacțiune a materiei. Stări agregate ale unei substanțe.
    1. 
       Corp solid: W n >> W k   , ambalarea este strânsă, moleculele oscilează în jurul poziției de echilibru, pozițiile de echilibru sunt staționate, dispunerea moleculelor este ordonată, adică. se formează o grilă de cristal, atât forma cât și volumul sunt păstrate.
    2. 
       lichid:W n ≈ W k ,   ambalajul este dens, moleculele oscilează în jurul poziției de echilibru, pozițiile de echilibru sunt mobile, dispunerea moleculelor este ordonată în 2, 3 straturi (ordine pe rază scurtă), volumul se păstrează, dar forma (fluiditatea) nu se păstrează.
    3. 
       de gaz: W n W k , moleculele sunt situate departe unul de celălalt, se mișcă rectiliniu până se ciocnesc între ele, coliziunile sunt elastice, își schimbă ușor atât forma, cât și volumul. Condiții ideale pentru gaz: W n =0,   coliziunile sunt absolut elastice, diametrul moleculei distanța dintre ele.
       
    4. 
       Plasma -set neutru electric de particule neutre și încărcate . plasmă(gazele) moleculele sunt situate departe unul de celălalt, se mișcă rectiliniu până când se ciocnesc între ele, își schimbă ușor forma și volumul, coliziunile sunt inelastice, ionizarea are loc în timpul coliziunilor și răspunde la câmpurile electrice și magnetice.
11. 
    Tranziții de fază:vaporizare, condensare, sublimare, topire, cristalizare.
12. 
    Tipare statistice   - Legile comportamentului unui ciclu de particule mari. microparameter- parametrii scărilor mici - masa, dimensiunea, viteza și alte caracteristici ale moleculelor, atomilor. Macroparametre -parametrii la scară largă - masa, volumul, presiunea, temperatura corpurilor fizice.
13. 
    P
    Z \u003d 2 N
    distribuția particulelor de gaz ideale pe cele două jumătăți ale vasului:

• 
  Numărul de stări posibileZ   cu numărul de particuleN   găsit după formulă
• 
  B
  Z \u003d N! / n! ∙ (N-n)!
  căile de implementare a statuluin/ (N – n)   găsit după formulă
• 
  O analiză a răspunsurilor duce la concluzia că moleculele sunt cel mai probabil distribuite în mod egal în cele două jumătăți ale vaselor.

1. 
   Cea mai probabilă viteză esteviteza pe care o au majoritatea moleculelor
2. 
   Cum se calculează viteza medie a moleculelor   V cf. \u003d (V 1 ∙ N 1 + V 2 ∙ N 2 + V 3 ∙ N 3) / N. Viteza medie depășește, de obicei, cea mai probabilă.
3. 
   Comunicare: viteză - energie - temperatură. E mers ~ T
4. 
   T
   E \u003d 3 kT / 2
   temperatură   determină gradul de încălzire a corpului. temperatură Principala caracteristică a corpurilor în echilibru termic. Echilibrul termic   când nu există schimb de căldură între corpuri
5. 
   Temperatura este o măsură a energiei cinetice medii a moleculelor de gaz.Odată cu creșterea temperaturii, rata de difuzie crește, iar viteza de mișcare browniană crește. Formula pentru relația dintre energia cinetică medie a moleculelor și temperatura este exprimată de formula gdk k \u003d 1,38 ∙ 10 -23 J / K este constanta Boltzmann, care exprimă relația dintre Kelvin și Joule ca unități de temperatură.

• 
  T
  T \u003d t + 273.
  temperatura termodinamică nu poate fi negativă.
• 
  Scara de temperatură absolută   - scara Kelvin (273K - 373K).

0 despre   Scara Kelvin corespunde cu 0. Absolută nu există temperatură.

• 
  Cantare de temperatură: Celsius (0 о С - 100 о С), Fahrenheit (32 о Ф - 212 о Ф), Kelvin (273К - 373К).

1. 
   Viteza de mișcare termică a moleculelor: m 0 v 2 = 3 kT, v 2 = 3 kT / m 0 , v 2 = 3 kN A T / μ

m 0   N A = μ ,   kN A \u003d R,unde R \u003d 8,31J./ molkov. R   - constantă de gaz universal

Legile gazelor

1. 
   Presiunea este un parametru macroscopic al sistemului . Presiunea este numeric egală cu forța care acționează pe o unitate de suprafață perpendiculară pe suprafața respectivă.P= F/ S. Presiunea se măsoară în pașale (Pa), atmosfere (atm.), Bare (bar), mm Hg Presiunea coloanei de gaz sau lichid din câmpul gravitațional se găsește prin formula P \u003d ρgh, unde ρ este densitatea gazului sau a lichidului, h este înălțimea coloanei. În vasele comunicante, un lichid omogen este instalat la același nivel. Raportul înălțimilor stâlpilor lichidelor neomogene este invers raportului dintre densitățile acestora.
2. 
   Presiunea atmosferică   - presiunea creată de învelișul de aer al Pământului. Presiunea atmosferică normală - 760 mm Hg sau 1,01 ∙ 10 5 Pa, sau 1 bar, sau 1 atm.
3. 
   Se determină presiunea gazului   numărul de molecule care lovesc peretele vasului și viteza lor.

• 
  Viteza medie aritmetică   mișcarea moleculelor de gaz este zero, deoarece nu există niciun avantaj în mișcarea într-o direcție anume datorită faptului că mișcarea moleculelor este la fel de probabilă în toate direcțiile. Prin urmare, pentru a caracteriza mișcarea moleculelor luate viteza pătrată medie a rădăcinii. Pătratele medii ale vitezei de-a lungul axelor X, Y, Z sunt egale între ele și alcătuiesc 1/3 din viteza pătrată medie.

  Pentru un mol de gaz

isobars

P 1
  Legea Gay-Lussac,

1. 
   V \u003d const - proces izooric,

isochores

V 1
  Legea lui Charles.

Sarcini: sarcină № 1 . Determinați numărul total de microstate din șase particule dintr-un gaz ideal din două jumătăți ale vasului, care nu sunt separate de o despărțire. Care este numărul de moduri de implementare a stărilor 1/5, 2/4? În ce condiție va fi numărul maxim de metode de implementare?

Decizie. Z \u003d 2 N \u003d 2 6 \u003d 64. Pentru starea 1/5, Z \u003d N! / n! ∙ (N-n)! \u003d 1 ∙ 2 ∙ 3 \u200b\u200b∙ 4 ∙ 5 ∙ 6/1 ∙ 1 ∙ 2 ∙ 3 \u200b\u200b∙ 4 ∙ 5 \u003d 6

independent. Care este numărul de moduri de implementare a stărilor 2/4?

Numărul sarcinii 2.   Găsiți numărul de molecule într-un pahar de apă (m \u003d 200g). Decizie. N \u003d m ∙ N A / μ \u003d 0,2 ∙ 6,022 ∙ 10 23/18 ∙ 10 -3 \u003d 67 ∙ 10 23.

În mod independent.Găsiți numărul de molecule în 2 g de cupru. Găsiți numărul de molecule din 1m 3 de dioxid de carbon CO 2 .

Numărul sarcinii 3.   Figura prezintă o buclă închisă în coordonate P V   . Ce procese au avut loc cu gazul? Cum s-au schimbat parametrii macro? Desenați această diagramă în coordonatele VT.

C
amostoyatelnodesenați o diagramă în coordonatele PT.

	P	V	T
1-2	sW	post	sW
2-3	post	sW	sW
3-4	mintea	sW	post
4-1	post	mintea	mintea

P
adresarea.

Numărul sarcinii 4.Emisferele Magdeburg întindeau 8 cai pe fiecare parte. Cum se va schimba forța de tracțiune dacă o emisferă este atașată de perete și ceilalți 16 cai trag?

W
problema numărul 5.   Un gaz ideal exercită o presiune de 1,01 ∙ 10 5 Pa pe pereții vasului. Viteza termică a moleculelor este de 500 m / s. Găsiți densitatea gazului. (1,21 kg / m 3).   Decizie.   . Împărțiți ambele părți ale ecuației la V. Ajungem

μ găsim din formula pentru viteza moleculelor

Numărul sarcinii 6. Ce presiune se află sub oxigen, dacă viteza termică a moleculelor sale este de 550 m / s și concentrația acestora 10 25 m -3 ? (54kPa).   Decizie.   P \u003d nkT, R \u003d N A k,P \u003d n v 2 μ / 3 N A ,   Găsesc din formulă

Numărul sarcinii 7.   Azotul ocupă un volum de 1 litru la presiunea atmosferică normală. Determinați energia mișcării translaționale a moleculelor de gaz.

decizie.   Energia unei molecule este E o = 5 kT / 2 , energia tuturor moleculelor dintr-un volum dat de gaz – E = N 5 kT / 2 = nV 5 kT / 2, P = nkT , E = 5 PV / 2 \u003d 250 J.

sarcină № 8.   Aerul constă dintr-un amestec de azot, oxigen și argon. Concentrațiile acestora sunt respectiv 7,8 ∙ 10 24 m -3, 2,1 ∙ 10 24 m -3, 10 23 m -3. Energia cinetică medie a moleculelor amestecului este aceeași și egală cu 3 ∙ 10 -21 J. Găsiți presiunea aerului. (20kPa). În mod independent.

Numărul sarcinii 9.   Cum se va schimba presiunea gazului cu o scădere de 4 ori a volumului său și o creștere de 1,5 ori a temperaturii? (Va crește de 6 ori). În mod independent.

Numărul sarcinii 10.   Presiunea gazului din lampa fluorescentă este de 10 3 Pa, iar temperatura acesteia este de 42 ° C. Determinați concentrația de atomi din lampă. Estimați distanța medie între molecule.

(2,3 ∙ 10 23 m -3, 16,3 nm). În mod independent.

Numărul sarcinii 11.   Găsiți volumul unui mol al unui gaz ideal din orice compoziție chimică în condiții normale. (22,4 l). În mod independent.

W
numărul 12. Hidrogenul molecular și heliul se află într-un vas de 4 litri. Considerând că gazele sunt ideale, găsiți presiunea gazului în vas la o temperatură de 20 ° C, dacă masele lor sunt respectiv 2 g și 4 g. (1226kPa).

decizie. Prin Legea lui Dalton P \u003d P 1   + P 2   . Presiunea parțială a fiecărui gaz se găsește după formulă. Atât hidrogenul cât și heliul ocupă întregul volum V \u003d 4l.

Numărul sarcinii 13. Determinați adâncimea lacului dacă volumul bulei de aer se dublează atunci când se ridică de jos la suprafață. Temperatura bulei nu are timp să se schimbe. (10,3m).

decizie. Procesul izotermic P 1 V 1 = P 2 V 2

Presiunea din bula de pe suprafața apei este egală cu atmosferică Р 2 \u003d Р о Presiunea din partea de jos a rezervorului este suma presiunii din interiorul bulei și presiunea coloanei de apă P 1   \u003d P despre + ρ gh,   unde ρ \u003d 1000kg / m 3 este densitatea apei, h este adâncimea rezervorului. P despre = (P despre + ρ gh) V 1 / 2 V 1 = (P despre + ρ gh)/ 2

Numărul sarcinii 14. Cilindrul este împărțit de o despărțire fixă \u200b\u200bimpenetrabilă în două părți, ale căror volume sunt V1, V2. Presiunea aerului din aceste părți ale cilindrului este P, respectiv P 2. Când este desfăcut, deflectorul se poate mișca ca un piston fără greutate. Cât de mult și în ce direcție se va muta partiția?

P
P 1 V 1

P 2 V 2

adresare . dacăP 2\u003e P 1 Presiune în ambele părți

P 1 V 1 \u003d P (V 1 -∆ V)

P 2 V 2 \u003d P (V 2 + ∆ V)

se va instala același cilindru - R. Procesul este izotermic.

Împărțim partea dreaptă și stânga a ecuațiilor între ele. Și atunci rezolvăm ecuația pentru ∆ V.

Răspunsul este: ((P 1 – P 2 ) V 1 V 2 )/(P 1 V 1 + P 2 V 2 .

Numărul sarcinii 15. Anvelopele auto au fost umflate la o presiune de 2 ∙ 10 4 Pa \u200b\u200bla o temperatură de 7 ° C. La câteva ore după conducere, temperatura aerului din anvelope a crescut la 42 ° C. Care a fost presiunea în anvelope? (2,25 ∙ 10 4 Pa). În mod independent.

SUA GABRIELYAN,
   I.G. OSTROUMOV,
   A. K. AHLEBININ

Porniți în chimie

Clasa a VII-a

Va urma. Începutul se vede în nr. 1, 2, 3/2006

Capitolul 1.
   Chimie la centrul științei

(Continuare)

§ 5. Chimie și fizică

Problemele generale ale chimiei și fizicii includ structura substanțelor și mișcarea particulelor din care sunt construite substanțele. Este important să faceți primii pași în studiul fizicii, făcând cunoștință cu teoria molecular-cinetică, care este direct legată atât de fizică, cât și de chimie.

Punctul principal al acestei teorii: substanțele sunt compuse din cele mai mici particule. Poate fi molecule, atomi sau ioni.

O moleculă este cea mai mică particulă a unei substanțe care îi determină proprietățile.Moleculele sunt formate din substanțe care vă sunt familiare, cum ar fi apa și acidul acetic, zahărul și dioxidul de carbon.

Majoritatea solidelor sunt în stare cristalină. Particulele de materie din cristale sunt dispuse într-o ordine strict definită. Dacă le conectați cu linii imaginare, veți primi figura geometrică corectă, numită zăbrele de cristal. În fig. 34 prezintă un model al rețelei de cristal de iod și a unei mostre din această substanță. Te-ai gândit că iodul este un lichid? Nu confundați: în cabinetul dumneavoastră de medicină de origine există tinctură de iod - o soluție a substanței cristaline de iod din etanol. Bile duble în modelul de grilă de cristal - acestea sunt molecule de iod I 2.

Dovada că multe substanțe sunt compuse din molecule poate fi fenomenul de difuzie. Distribuția spontană a particulelor unei substanțe între particulele alteia se numește difuzie.

Fenomenul de difuziune poate fi explicat doar prin faptul că între moleculele unei substanțe există goluri în care pot pătrunde moleculele altei substanțe. Prin urmare, de exemplu, o substanță gazoasă se propagă în aer fără participarea noastră, adică. în mod spontan.

Aproape același lucru se întâmplă atunci când zahărul este dizolvat în apă.

Fenomenul de difuzie dovedește că particulele care compun substanța se află în mișcare continuă. Aceasta duce la un alt fenomen fizic interesant - mișcarea browniană.

Botanistul englez Robert Brown în 1827 a studiat structura polenului vegetal. Urmărind, la microscop, cerealele de polen dintr-o picătură de apă, savantul a fost surprins să observe că particulele de praf se mișcă la întâmplare, ca și cum ar fi în viață. Mișcarea aleatorie a celor mai mici particule dintr-un mediu lichid sau gazos se numește mișcare browniană.

Poate că boabele de polen se pot deplasa cu adevărat fără ajutor? Să o verificăm cu un experiment de laborator. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de un microscop și ceva rimel negru.

Pune o picătură de apă curată pe o lamelă de sticlă și folosește o perie pentru a o colora cu o cantitate foarte mică de rimel negru, diluată anterior cu apă până la o culoare gri deschis. Acoperiți picatura cu o copertă. Mișcând tubul microscopului, obțineți o imagine clară. Veți vedea cum particulele negre ale carcasei fac o mișcare spontană. Dar cu siguranță nu poți fi chemat în viață! Un experiment similar a fost făcut de remarcabilul om de știință francez JB Perrin. El a schițat mișcarea particulelor aproximativ așa cum se arată în fig. 36.

Fig. 36.    Mișcare browniană    particule de carcasă în apă

Experiența lui Perren a fost o altă dovadă convingătoare a existenței moleculelor. El a arătat că cauza mișcării browniene este mișcarea continuă, permanentă a moleculelor de lichid sau de gaz. Desigur, boabele unui solid sunt de multe ori mai mari decât moleculele care nu pot fi văzute la microscop. Cu toate acestea, acestea se confruntă cu coliziuni constante cu molecule de lichid, ceea ce le face să se miște.

Moleculele de substanțe sunt compuse din particule și mai mici - atomi. Atomii sunt cele mai mici particule neutre din punct de vedere electric care formează molecule de materie.

Există substanțe care nu constau din molecule, ci din atomi. Acestea includ diamant, grafit, siliciu, cuarț, safir și rubin. Dintre atomii individuali sunt gaze care se numesc nobile (heliu, neon). Modelele de zăbrele de cristal ale unor substanțe cu structură atomică și eșantioanele acestora sunt prezentate în Fig. 37.

Multe substanțe nu constau din molecule sau atomi, ci din ioni. Ionii sunt particule încărcate pozitiv sau negativ, formate din atomi.Sare, sodă, permanganat de potasiu - acestea sunt substanțe constând din ioni.

Puteți lua în considerare modele de grilaje cristaline de substanțe cu structură ionică și probe de minerale naturale corespunzătoare în Fig. 38.

Într-un experiment anterior, ați observat difuzarea în aer a moleculelor „aromatice”. Este ușor de observat difuzarea într-o soluție apoasă de substanțe constând din ioni.

Fig. 39.    difuziune    ioni colorați de materie    în soluție apoasă

Rata de difuzie a substanțelor este afectată în mod semnificativ de temperatură. Experimentul anterior poate fi realizat în două vase, dintre care unul este plasat în frigider, al doilea este lăsat în cameră. În ce vas credeți că soluția va deveni mai omogenă mai repede?

Astfel, compoziția face distincția între substanțele cu structură moleculară și non-moleculară.

1.    Ce particule se numesc molecule și care se numesc atomi?

2.   Ce este difuzia? Cum este detectată difuzarea substanțelor mirositoare? De ce mirosim în depărtare?

3.   Ce sunt ionii? Ce substanțe sunt formate din ioni? Difuzia este caracteristică pentru astfel de substanțe?

4.   Ce este mișcarea browniană? Cum se poate simula experimental mișcarea browniană? Ce dovedește această mișcare?

5.    Ce echipament trebuie folosit pentru a observa mișcarea browniană?

6.   Luați o jumătate de pahar de apă fiartă și adăugați o linguriță de zahăr. Fără a agita conținutul paharului, gustați apa.

Treptat, atunci când cristalele de zahăr sunt dizolvate, moleculele acestei substanțe pătrund între moleculele de apă. Procesele de dizolvare și difuzie sunt accelerate cu agitare. Încercați periodic gustul soluției. Cum se schimbă?

§ 6. stări agregate de substanțe

Aceeași substanță, în funcție de condiții, poate fi în fiecare dintre cele trei stări: gazoasă, lichidă și solidă. Astfel de stări sunt de obicei numite agregat. Exemplu: starea solidă de agregare a apei este gheața, precum și cristale foarte mici, cum ar fi fulgii de zăpadă, care, totuși, pot fi comprimați în blocuri imense - aisberguri (Fig. 40).

La o temperatură de 0 ° C, gheața începe să se topească și se transformă într-un lichid (Fig. 41). Încălzirea ulterioară va duce la faptul că la 100 ° С apa fierbe și trece în a treia stare de agregare - gazoasă. Adesea numim acest abur de stare, dar rețineți că nu puteți vedea apa în stare gazoasă. Acei „nori” albicioși, pe care îi numim abur și al căror aspect este însoțit de apă clocotită, sunt cele mai mici picături de apă. Acumularea unor astfel de picături în atmosferă este nori care vă sunt familiare (Fig. 42).

Majoritatea substanțelor gazoase sunt incolore, nu este ușor să le vezi. Gazele iau forma vasului în care sunt amplasate, iar volumul lor depinde de temperatură și presiune și, prin urmare, gazele sunt compresibile.

Substanțele gazoase par doar atât de „moi” și lipsite de greutate. La presiuni mari, aceasta este o forță foarte puternică. De exemplu, cu ajutorul aerului comprimat, ușile autobuzelor sunt închise și deschise, un flux de gaze roșu-fierbinte dintr-un motor cu jet ridică avioanele, baldachinul unei parașute, îmbrățișând aer elastic, permite nu numai un parașut, ci și o navă spațială cu astronauți să aterizeze fără probleme.

„Gravitatea zero” a gazelor este un concept relativ. Acest lucru poate fi ușor verificat printr-o experiență simplă.

Este mai obișnuit ca noi să transferăm lichide decât gazele. Substanțele în stare lichidă de agregare iau forma vasului în care au fost turnate. Aceasta este una dintre cele mai importante proprietăți ale unui fluid - fluiditatea (Fig. 43). Unele substanțe sunt mai fluide, se răspândesc rapid pe o suprafață plană, de exemplu, apă, alcool, benzină, acetonă. Diferite lichide au o fluiditate diferită. O picătură de miere lichidă pe sticlă nu se transformă într-o peliculă subțire, iar pentru a-l face să curgă, paharul va trebui să fie plasat aproape vertical.

Fig. 43.    Fluxul este important    proprietate fluidă

Spre deosebire de gaze, lichidele sunt practic incompresibile. Dacă vă bateți palma pe suprafața apei la scară largă, efectul va fi același ca atunci când atingeți blatul mesei.

Când sunt răcite, substanțele lichide trec într-o stare solidă de agregare. Împreună cu lichidul dispare și cea mai importantă proprietate, fluiditatea. Solidele își păstrează atât volumul (sunt, de asemenea, aproape incompresibile), cât și forma. În orice capacitate turnați cuburile de gheață din congelator, acestea vor rămâne cubulețe până se vor topi (vezi Fig. 41).

Trecerea substanțelor de la o stare de agregare la alta, precum și difuzia și mișcarea browniană sunt clasificate ca fenomene fizice. Într-adevăr, în acest caz, nu există transformări de substanțe, distrugerea moleculelor lor.

Fenomenele în care starea agregată a unei substanțe se schimbă, forma sau dimensiunea corpurilor construite din această substanță, dar compoziția chimică a acesteia este păstrată, sunt numite fizic .

Cu toate acestea, este mai corect să analizăm starea agregată a materiei, concentrându-ne nu pe forma externă, ci pe structura sa internă.

În gaze, distanța dintre molecule este foarte mare în comparație cu dimensiunea moleculelor în sine. De aceea, gazele sunt ușor compresibile. Moleculele substanțelor gazoase sunt foarte slab conectate între ele, se ciocnesc și se zbură ca niște bilute de biliard, nu „se întrepătrund” între ele.

Opusul exact al gazelor îl reprezintă solidele, în care particulele sunt „aliniate” într-o ordine strictă, ca soldații din rând. O astfel de structură ordonată, așa cum știți deja, au cristale. Forțele de atracție reciprocă ale particulelor sunt atât de mari încât ruperea una de cealaltă este foarte dificilă.

Substanțele lichide sunt o încrucișare între gaze și cristale, dacă luăm în considerare distanța dintre particule și atracția lor reciprocă.

Există substanțe atât de vâscoase încât își păstrează forma mult timp și nu se răspândesc. Deci, ele pot fi atribuite solidelor. Totuși, ca și lichidele obișnuite, aranjarea particulelor din ele nu este ordonată. Astfel de substanțe sunt numite amorf. Acestea includ chihlimbar, ceară, sticlă, rășini, multe materiale plastice (Fig. 44).

Cum să distingem cristalinul de amorf? Dacă paharul este încălzit, acesta se înmoaie treptat, devine din ce în ce mai fluid până se transformă într-un lichid tipic. Acest lucru arată doar că nu există o graniță accentuată între substanțele amorfe și cele lichide. Fiecare substanță cristalină are un anumit punct de topire (sau punct) în care trece de la o stare solidă la una lichidă.

1.    Care sunt cele trei stări de agregare a unei substanțe?

2.   Cum este legată starea de agregare a apei cu ciclul acesteia?

3.   Care este diferența dintre structura unei substanțe gazoase și a unui lichid? Ce au în comun gazele și lichidele?

4.   Ce caracterizează starea solidă a unei substanțe?

5.   Ce fenomene se numesc fizice?

6.   Dă exemple de fenomene fizice cunoscute din viața de zi cu zi sau observații ale fenomenelor naturale.

7.   Care este diferența dintre substanțele solide cristaline și cele solide amorfe? Dă exemple din cele și altele cunoscute din viața de zi cu zi.

8.    Închideți bine sticla de plastic goală cu un dop și refrigerați. În doar un minut veți vedea că pereții sticlei sunt trase spre interior, ca și cum cineva ar fi pompat o parte din aer din ea. De ce s-a întâmplat asta? Sticla își va lua forma anterioară dacă este scoasă din frigider?