Атомдук теория жана кинетикалык теориянын материалы
Миңдеген жылдар бою байыркы гректер ар бир таза зат (мисалы, таза алтын, таза темир 😉 ж.б.) атомдордон турат деп ишенишкен. Алардын ою боюнча, эгерде таза зат кичинекей бөлүктөргө кесилсе, анда ал кичинекей бөлүктөр кайрадан кесилет, андан кийин кайра кесилет... жана ошентип, андан ары кесүүгө мүмкүн болбогон эң кичинекей бөлүк калат. Андан ары кесүүгө мүмкүн болбогон эң кичинекей бөлүк атом деп аталган . Атом "бөлүнбөйт" дегенди билдирет (грек тилинде).
Ал кезде атомдор бөлүнбөйт деп эсептелген. Бирок, кийинчерээк окумуштуулар электрондорду жана атом ядролорун (протондорду жана нейтрондорду) ачып, атомдор бөлүнбөйт деген түшүнүктү жокко чыгарышкан . Атомдор электрондордон (терс заряддуу) жана ядродон турат. Электрондор ядронун айланасында айланат. Ядронун ичинде протондор (оң заряддуу) жана нейтрондор (нейтралдуу, башкача айтканда, алардын заряды жок) жайгашкан.
Дагы бир теория бар , ал үзгүлтүксүздүк теориясы (үзгүлтүксүз = уланып жаткан) деп аталат. Бул теория таза материяны чексиз бөлүүгө болот деп айтат. Бул теорияга ылайык, эң кичинекей бөлүк деген нерсе жок. Эң кичинекей бөлүктү андан ары кичинекей бөлүктөргө жана башка ушул сыяктуу чексиз бөлүүгө болот.
Бул эки теориянын кайсынысы туура? Атомдук теориябы же үзгүлтүксүз теориябы?
Физикада ар кандай теория эксперименталдык жол менен далилденсе, ал илимий жактан кабыл алынат. 18 , 19 жана 20- кылымдарда окумуштуулар тарабынан жүргүзүлгөн эксперименттер аркылуу атомдук теориянын туура экени далилденген.
Алгач, төмөнкү түшүндүрмөнү түшүнүңүз. Элементтер – бул химиялык жактан башка заттарга бөлүнбөгөн таза заттар, мисалы, алтын (Au), темир (Fe), жез (Cu), цинк (Zn), натрий (Na), кальций (Ca), хлор (Cl), азот (N), кычкылтек (O), суутек (H) ж.б. Элементтерден тышкары, кошулмалар да бар. Кошулмалар элементтерден турат. Алар элементтерден тургандыктан, кошулмаларды дагы эле элементтерге бөлүүгө болот. Кошулманын мисалы катары сууну келтирүүгө болот.
Элементтин эң кичинекей бөлүгү - атом, ал эми кошулманын эң кичинекей бөлүгү - молекула. Молекулалар бири-бирине байланышкан атомдордон турат . Таза алтын элементтин мисалы болуп саналат. Таза алтын чындыгында алтын атомдорунан (Au) турат. Темирдин бир бөлүгү да элементтин мисалы болуп саналат. Темир темир атомдорунан (Fe) турат. Демек, элемент - бул ошол эле типтеги атомдордон турган таза зат.
Сиз көп көргөн, кармаган жана ичкен суу суу молекулаларынан турат (химиялык формуласы H2O). Суу молекулалары эки суутек атомунан (H) жана бир кычкылтек атомунан (O) турат.
Атом теориясынын кээ бир далилдери:
Биринчиден, туруктуу пропорциялар мыйзамы.
Анык пропорциялар мыйзамы боюнча, элементтер биригип кошулмаларды пайда кылганда, пайда болгон кошулмалардын массалык катышы бирдей болот. Мисалы, туз... Биз көргөн туз - бул туз молекулаларынан турган кошулма (химиялык формуласы NaCl). Албетте, туз молекулалары ар дайым 23 бөлүк натрийден (Na) жана 35 бөлүк хлордон (Cl) пайда болот.
Үзгүлтүксүз теория муну түшүндүрө албайт , бирок атомдук теория түшүндүрө алат . Атомдук теорияга ылайык, атомдор элементтин эң кичинекей бөлүгү , ошондуктан атомдордун массасы бар . Кошулманы түзгөн элементтердин массаларын салыштыруу , албетте, элементти түзгөн атомдордун салыштырмалуу массалары менен байланыштуу. Кошулманы түзгөн ар бир элементтин көлөмүнө таянып, окумуштуулар атомдун салыштырмалуу массасын аныкташат. Ал салыштырмалуу деп айтылат, анткени элементтин атомунун салыштырмалуу массасы башка элементтин атомунун салыштырмалуу массасы менен салыштырылат.
Суутек эң жеңил атом, ошондуктан ал эталон катары колдонулат. Суутек атомунун салыштырмалуу массасы (H) 1ге барабар мааниге ээ. Суутек атомунун салыштырмалуу массасын эталон катары колдонуп, көмүртек атомунун салыштырмалуу массасы (C) 12ге, кычкылтек атомунун салыштырмалуу массасы (O) 16га жана башкага барабар мааниге ээ (элементтердин мезгилдик системасын караңыз). Көмүртек атомунун салыштырмалуу массасы = 12 бир көмүртек атомунун массасы бир суутек атомунун (H) массасынан 12 эсе чоң экенин билдирет. Кычкылтек атомунун салыштырмалуу массасы = 16 бир кычкылтек атомунун массасы бир суутек атомунун (H) массасынан 16 эсе чоң экенин билдирет.
Эл аралык системада (СИ) бизде массанын эталону, Эл аралык салмак жана өлчөө бюросунда (Франция) сакталган платина-иридий атому бар. Эл аралык келишим боюнча, бул платина-иридий атомунун массасы 1 кг. Бул стандарттык килограмм. Атомдук масштабда бизде массанын экинчи эталону, көмүртек-12С атому да бар. Эл аралык келишим боюнча, бир көмүртек-12С атомунун массасы 1 12,0000 бириккен атомдук масса бирдигине (u) барабар.
1 u = 1,66 x 10 ‐27 кг.
С көмүртектин 1 атомунун массасы (C) = 12,0000 u, суутектин 1 атомунун массасы (H) = 1,0078 u, кычкылтектин 1 атомунун массасы (O) = 15,9994 u, натрийдин 1 атомунун массасы = 22,9897 u ж.б. Атомдук массага келсек, анын чоо-жайын элементтердин мезгилдик таблицасынан көрүүгө болот .
Атомдук массадан тышкары, молекулярдык масса деп аталган нерсе да бар. Молекулярдык масса - бул молекуланы түзгөн атомдордун жалпы массасы. Мисалы, туздун молекулярдык массасы (NaCl) = бир натрий (Na) атомунун массасы + бир хлор (Cl) атомунун массасы. Суунун молекулярдык массасы (H2O ) = эки суутек (H) атомунун массасы + бир кычкылтек (O) атомунун массасы.
Экинчиден, Броундук кыймыл
Илгери-илгери, илгери-илгери Роберт Браун аттуу англис биологу жашаган экен. Ia сууга салынган чаңчаны текшерип жаткан (1827). Суу жана чаңча байкалган колдонуу микроскоп. 
Роберт Браун Чаңчанын өз алдынча кыймылдап жатканын көргөндөн кийин кызыктай сезилди. Суудан улам кызыктай сезилди седанг үнсүз, менгапа Чаңчанын кыймылы. Чаңчанын кыймылынын багыты каалагандай, бирок үзгүлтүксүз. Ia кыймыл жашоонун бир түрү деп шектенип, Кайда тирүү чаңча, ошондуктан ал мүмкүн жылдыруу. Бирок анын божомолу туура эмес болгон, анткени чаңча сыяктуу майда органикалык эмес бөлүкчөлөр да киргизилгенде кыймылдаган. ke сууда. Мындай кыймыл суунун кыймылы деп аталат. BРоун.
Бул ачылышты кинетикалык теория өнүккөнгө чейин түшүндүрүп берүү мүмкүн болгон эмес.
Кинетикалык теория
Кинетикалык кыймыл дегенди билдирет ( грекче ). Кинетикалык теория ар бир зат атомдордон же молекулалардан турат жана бул атомдор же молекулалар тынымсыз кокустук түрдө кыймылдайт деп айтат.
Кыймылдаганда атомдор же молекулалар мемpunyai ылдамдык. Атомдор же молекулалар да мемpunyai масса. Анткени мемpunyai масса (m) жана ылдамдык (v) болсо, анда атом же молекула кинетикалык энергияга (EK) жана импульска (p) ээ болот. Кинетикалык энергия: EK = 1⁄2 mv2Импульс: p = m v. Импульстан тышкары, күч да бар. Кыймылдаганда, кагылышуу мүмкүнчүлүгү ар дайым бар. Демек, кагылышуу учурунда импульстун өзгөрүшүнөн күч пайда болот.
Кинетикалык теория чындыгында кинетикалык энергияга, импульска жана күчкө негизделген деп айта алабыз. Бул үч нерсе кыймыл динамикасы предметинде изилденет (Ньютондун мыйзамдары, импульс жана импульс). Айырмасы, кинетикалык теорияда биз динамиканы атомдук же молекулярдык деңгээлге колдонобуз. Кинетикалык теорияны Бойл (1627–1691), Даниел Бернулли (1700–1782), Джоуль (1818–1889), Крониг (1822–1879), Рудольф Клаузиус (1822–1888) жана Клерк Максвелл (1831–1879) иштеп чыгышкан.
Бул кинетикалык теориянын бар экендиги Браундун ачылышын түшүндүрө алат . Кинетикалык теорияга ылайык, чаңча тез кыймылдаган суу молекулалары тарабынан түртүлгөндүктөн кыймылдайт. Суу молекулалары ушунчалык көп болгондуктан, чаңча ар кандай багыттар боюнча түртүлөт .
Белгилүү бир пропорциялар мыйзамына жана Броун кыймылынын ачылышына негизделген атомдук теория окумуштуулар тарабынан барган сайын көбүрөөк кабыл алынууда. Атом - бул ар кандай заттын эң кичинекей бөлүгү. Ошентип, атомдордун өлчөмү бар . Атом канчалык чоң?
1905-жылы Эйнштейн атомдордун өлчөмүн теориялык жактан изилдеген. Атомдук теорияга, кинетикалык теорияга жана эксперименттер аркылуу алынган маалыматтарга таянып, ал атомдун диаметри болжол менен 10-10 м экенин аныктаган . Ошентип, атомдун диаметри эсептөөлөр аркылуу алынган. Атомдун өлчөмү ачылгандыктан, атомдук теория да , кинетикалык теория да таанылган.
