Gotara li ser Teoriya Atomî û Teoriya Kînetîk
Teoriya atomî
Bi hezaran salan, Yewnaniyên kevnar bawer dikirin ku her madeyek saf (wek zêr, hesin, û hwd.) ji atoman pêk tê. Li gorî wan, heke madeyek saf bibe perçeyên piçûk, wê hingê perçeyên piçûk dîsa têne birîn, paşê dîsa têne birîn… û hwd., wê hingê perçeyên herî piçûk dimînin ku dîsa nayên birîn. Perçeyên herî piçûk ên ku dîsa nayên birîn jê re atom tê gotin. Atom tê wateya "nayê parçekirin" (bi zimanê Yewnanî)
Di wê demê de, dihate hesibandin ku atom êdî nehatiye parçekirin. Lê paşê hin zanyaran elektron û navokên atomî (proton û notron) keşf kirin, ji ber vê yekê texmîna ku atom nikarin werin dabeşkirin xelet bû. Ji ber vê yekê, atom ji elektron (bi barkirina neyînî) û navokên atomî pêk tên. Elektron li dora navokê dizivirin. Di hundurê navokê de, proton (bi barkirina erênî) û notron (bêalî an bêbar) hene.
Teoriyeke din jî heye; navê wê teoriya berdewam e. Ev teori dibêje ku madeyên saf dikarin heta bêdawî werin dabeşkirin. Li gorî vê teoriyê, tiştek wekî perçeya herî biçûk tune ye. Perçeyên herî biçûk jî dikarin bibin perçeyên piçûktir. Ji ber vê yekê, ew dibe bêdawî. Kîjan ji van her du teoriyan rast e? Teoriya atomî ya rast an teoriya berdewam?
Di fîzîkê de, her teoriyek dê bi zanistî were nas kirin ger teorî di ceribandinan de were îspat kirin. Di sedsalên 18, 19 û 20an de, bi rêya ceribandinên ku ji hêla zanyaran ve hatine kirin, teoriya atomê rast derket.
Pêşî, nirxandinên jêrîn fêm bikin. Element madeyên paqij in ku ji hêla kîmyewî ve nayên dabeşkirin bo madeyên din, mînak zêr (Au), hesin (Fe), sifir (Cu), zinc (Zn), Sodyûm (Na), Kalsiyûm (Ca), klor (Cl), Nîtrojen (N), oksîjen (O), hîdrojen (H) û hwd. Ji bilî elementan, pêkhate jî hene. Pêkhat ji elementan pêk tên. Ji ber ku ew ji elementan pêk tê, pêkhate hîn jî dikare were dabeşkirin bo elementan. Mînakên pêkhateyan av in.
Beşa herî biçûk a elementekê atom e, lê beşa herî biçûk a tevlîhevekê molekul e. Molekul ji atomên ku bi hev ve girêdayî ne pêk tên. Zêrê saf mînakek elementekê ye. Zêrê saf ji atomên zêr (Au) pêk tê. Parçeyên hesin jî mînakek elementan in. Hesin ji atomên hesin (Fe) pêk tê. Ji ber vê yekê, element madeyek saf e ku ji atomên wekhev pêk tê.
Ava ku hûn pir caran dibînin, digirin û vedixwin ji molekulên avê pêk tê (formula kîmyewî H2O ye ) . Molekulên avê ji du atomên Hîdrojenê (H) û atomek oksîjenê (O) pêk tên.
Li vir çend delîlên teoriya atomî hene:
Pêşîn, qanûna berawirdkirina domdar.
Qanûna berawirdkirinê dibêje ku eger hêman bi hev re bibin pêkhate, rêjeya girseya pêkhateyan wekhev e. Bo nimûne, xwê. Xwêya ku em dibînin pêkhateyek e ku ji molekulên xwê (NaCl) pêk tê. Bi xwezayî, molekulên xwê her gav ji 23 beşên sodyûm (Na) û 35 beşên klor (Cl) çêdibin.
Teoriya berdewam nikare wê rave bike, lê teoriya atomî dikare wê rave bike. Li gorî teoriya atomî, atom perçeyên herî biçûk ên elementekê ne, ji ber vê yekê atom girseyek hene. Rêjeya girseya elementên pêkhateyekê divê bi girseya nisbî ya atomên ku elementê diafirînin ve girêdayî be. Li gorî hejmara her elementê ku pêkhateyan diafirîne, zanyar girseya nisbî ya atoman diyar dikin. Ji ber ku girseya nisbî ya elementekê bi girseya nisbî ya atomên din ên elementî re tê berhev kirin, jê re nisbî tê gotin.
Hîdrojen atoma herî sivik e, ji ber vê yekê wekî pîvanek tê bikar anîn. Giraniya nisbî ya atomek hîdrojenê (H) nirxek 1 tê dayîn. Bi karanîna giraniya nisbî ya atomek hîdrojenê wekî pîvanek, nirxek 12 tê dayîn ji giraniya nisbî ya atomek karbonê (C).
Giraniya nisbî ya atoma oksîjenê (O) nirxek 16 û hwd. tê dayîn (li tabloya periyodîk a elementan binêre). Giraniya nisbî ya atomek karbonê = 12 tê vê wateyê ku giraniya atomek karbonê 12 caran ji giraniya atomek hîdrojenê (H) mezintir e. Giraniya nisbî ya atomek oksîjenê = 16 tê vê wateyê ku giraniya atomek oksîjenê 16 caran ji giraniya atomek hîdrojenê (H) mezintir e.
Di Sîstema Navneteweyî (SI) de, me standardeke giraniyê heye, ango îrîdyûm platîn, ku li saziyên navneteweyî yên giranî û mezinahiyê li Fransayê tê hilanîn. Li gorî peymana navneteweyî, giraniya îrîdyûm platîn 1 kg e, ev kîlogramek standard e. Li ser pîvana atomî, me standardeke giraniyê ya duyemîn jî heye, ew jî atomên karbonê yên 12C ne. Li gorî peymanên navneteweyî, giraniya 1 atoma karbonê 12C 12,0000 yekîneyên giraniya atomî yên yekgirtî ye (kurteya u).
1 u = 1.66 x 10 -27 kg.
Giraniya 1 atoma karbonê (C) = 12.0000 u, giraniya 1 atoma hîdrojenê (H) = 1,0078 u, giraniya 1 atoma oksîjenê (O) = 15.9994 u, giraniya 1 atoma sodyûmê = 22.9897 u û hwd. Derbarê giraniya atomî de, ew bi tevahî di tabloya periyodîk a elementan de tê dîtin.
Ji bilî giraniya atomî, giraniya molekulî jî heye. Giraniya molekulî giraniya tevahî ya atomên molekulekê ye. Bo nimûne, giraniya molekuleke xwê (NaCl) = giraniya yek atom sodyûmê (Na) + giraniya yek atom klorê (Cl). Giraniya molekulên avê (H2O ) = giraniya 2 atomên hîdrojenê (H) + giraniya yek atom oksîjenê (O).
Duyemîn, tevgera qehweyî
Di demên kevnar de, biyologekî Îngilîz bi navê Robert Brown jiyaye. Ew li ser polenê ku di nav avê de tê danîn lêkolîn dikir (1827). Av û polen bi mîkroskopê têne dîtin. Robert Brown piştî ku dît ku polen bi tena serê xwe diçe, ev yek ecêb dît. Ev ecêb e ji ber ku polen diçe. Rêça tevgera polenê kêfî ye, lê berdewam e. Ew guman dike ku tevger jiyanek e, ku polen lê dijî da ku bikaribe biçe. Lê texmîna wî xelet e ji ber ku perçeyên organîk ên piçûk ên wekî polenê jî dema ku dixin nav avê diçin. Ev tevger wekî tevgera Brownian tê binavkirin.
Ev vedîtin heta pêşveçûna teoriya kînetîk nayê ravekirin.
Teoriya kînetîk
Kînetîk tê wateya tevgerê (bi Yewnanî). Teoriya kînetîk dibêje ku her made ji atom an molekulan pêk tê û atom an molekul bi awayekî bêserûber û bêserûber diçin û tên.
Dema ku atom an molekul diçin û tên, divê leza wan zêde bibe. Atom an molekul jî girseya wan heye. Ji ber ku girseya wan (m) û leza wan (v) e, wê demê atom an molekul xwedî enerjiya kînetîk (EK) û momentûm (p) e. Enerjiya kînetîk: EK = 1/2 mv 2 . Dema ku momentûm: p = m v. Ji bilî momentûmê, hêz jî hene. Dema ku diçin û tên, îhtîmala pevçûnan heye. Ji ber vê yekê, hêz ji ber guhertinên momentûmê dema ku pevçûnek çêdibe çêdibin.
Em dikarin bibêjin ku teoriya kînetîk li ser enerjiya kînetîk, momentûm û hêzê hatiye avakirin. Ev hersê tişt di mijara dînamîkên tevgerê de têne lêkolîn kirin (qanûnên Newton, impuls û momentûm). Cûdahî ev e ku di teoriya kînetîk de, em dînamîkan di asta atom an molekulan de bicîh tînin. Teoriya kînetîk ji hêla Boyle (1627-1691), Daniel Bernoulli (1700-1782), Joule (1818-1889), Kronig (1822-1879), Rudolph Clausius (1822-1888) û Clerk Maxwell (1831-1879) ve hatiye pêşxistin.
Hebûna vê teoriya kînetîk dikare vedîtina Brown rave bike. Li gorî teoriya kînetîk, polen diguhere ji ber ku molekulên avê yên ku bi lez diguherin wê diajon. Hejmara molekulên avê pir zêde ye, ji ber vê yekê polen ji aliyên cûrbecûr ve tê şandin.
Li ser bingeha qanûna berawirdkirina domdar û kifşkirina tevgera qehweyî, teoriya atomî ji hêla zanyaran ve her ku diçe bêtir tê bawerkirin. Atom perçeyên herî piçûk ên her madeyê ne. Bi vî awayî, atom xwedî mezinahiyek e. Mezinahiya atomek çi ye?
Di sala 1905an de, Einstein bi awayekî teorîk mezinahiya atoman lêkolîn kir. Li ser bingeha teoriya atomî, teoriya kînetîk û daneyên ku bi ceribandinan hatine bidestxistin, wî dît ku çapa atomê bi qasî 10-10 m ye . Ji ber vê yekê, çapa atomê bi hesabkirinê tê bidestxistin. Mezinahiya atoman hatiye kifşkirin, ji ber vê yekê teoriya atomî û her weha teoriya kînetîk jî tê nasîn.
