Статија за атомска теорија и кинетичка теорија
Атомска теорија
Со илјадници години, античките Грци верувале дека секоја чиста супстанца (како што се златото, железото итн.) се состои од атоми. Според нив, ако чистата супстанца се исече на мали парчиња, тогаш ситните делови се сечат повторно, па се сечат повторно… и така натаму, тогаш ќе останат најмалите парчиња што не можат повторно да се исечат. Најмалите парчиња што не можат повторно да се исечат се нарекуваат атоми. Атом значи „не може да се подели“ (грчки јазик)
Во тоа време, се сметало дека атомот повеќе не е поделен. Но, подоцна некои научници откриле електрони и атомски јадра (протони и неутрони), така што претпоставката дека атомите не можат да се поделат била погрешна. Значи, атомите се состојат од електрони (негативно наелектризирани) и атомски јадра. Електроните кружат околу јадрото. Внатре во јадрото има протони (позитивно наелектризирани) и неутрони (неутрални или ненаелектризирани).
Постои и друга теорија; името е континуирана теорија. Оваа теорија тврди дека чистите супстанции можат да се поделат до бесконечност. Според оваа теорија, не постои такво нешто како најмало парче. Најмалите парчиња сепак можат да се исечат на помали парчиња. Значи, станува бесконечно. Која од овие две теории е точна? Точната атомска теорија или континуираната теорија?
Во физиката, секоја теорија ќе биде научно признаена ако теоријата може да се докаже преку експерименти. Во 18-ти, 19-ти и 20-ти век, преку експерименти спроведени од научници, атомската теорија била точна.
Прво, разберете ги следните прегледи. Елементите се чисти супстанции кои не можат хемиски да се поделат на други супстанции, на пример злато (Au), железо (Fe), бакар (Cu), цинк (Zn), натриум (Na), калциум (Ca), хлор (Cl), азот (N), кислород (O), водород (H) итн. Освен елементите, постојат и соединенија. Соединенијата се состојат од елементи. Бидејќи се состојат од елементи, соединението сè уште може да се подели на елементи. Примери за соединенија се водата.
Најмалиот дел од елементот е атом, додека најмалиот дел од соединението е молекула. Молекулите се состојат од атоми што се лепат еден за друг. Чистото злато е пример за елемент. Чистото злато се состои од атоми на злато (Au). Парчињата железо се исто така пример за елементи. Железото се состои од атоми на железо (Fe). Значи, елементот е чиста супстанца што се состои од слични атоми.
Водата што често ја гледате, држите и пиете е составена од молекули на вода (хемиската формула е H2O ) . Молекулите на водата се состојат од два атома на водород (H) и еден атом на кислород (O).
Еве неколку докази за атомската теорија:
Прво, законот за константна споредба.
Законот за споредба вели дека ако елементите се комбинираат за да станат соединенија, формираните соединенија имаат ист масен сооднос. На пример, сол. Солта што ја гледаме е соединение кое се состои од молекули на сол (NaCl). Природно, молекулите на сол секогаш се формираат од 23 делови натриум (Na) и 35 делови хлор (Cl).
Континуираната теорија не може да го објасни тоа, но атомската теорија може да го објасни. Според атомската теорија, атомите се најмалите делови од елементот, така што атомите имаат маса. Односот на масите на елементите на соединението мора да биде поврзан со релативната маса на атомите што го создаваат елементот. Врз основа на бројот на секој елемент што создава соединенија, научниците ја одредуваат релативната маса на атомите. Се вели дека е релативна бидејќи релативната маса на елементот се споредува со релативната маса на другите елементарни атоми.
Водородот е најлесниот атом, па затоа се користи како референтен показател. Релативната маса на атомот на водород (H) е дадена вредност 1. Со користење на релативната маса на атомот на водород како референтен показател, релативната маса на атомот на јаглерод (C) е дадена вредност 12,
Релативната маса на атомот на кислород (O) е доделена со вредност 16 и така натаму (видете го периодниот систем на елементи). Релативната маса на атомот на јаглерод = 12 значи дека масата на еден атом на јаглерод е 12 пати поголема од масата на еден атом на водород (H). Релативната маса на атомот на кислород = 16 значи дека масата на атомот на кислород е 16 пати поголема од масата на еден атом на водород (H).
Во Меѓународниот систем (SI) имаме масен стандард, имено иридиум платина, кој се чува во меѓународни институции за мерење на тежина и големина во Франција. Според меѓународниот договор, масата на иридиум платина е 1 кг, што е стандарден килограм. На атомска скала, имаме и втор масен стандард, односно 12 C јаглеродни атоми. Врз основа на меѓународните договори, масата на 1 јаглероден атом 12 C е 12.0000 унифицирани атомски масени единици (скратено u).
1 u = 1.66 x 10 -27 кг.
Маса од 1 атом на јаглерод (C) = 12,0000 u, маса од 1 атом на водород (H) = 1,0078 u, маса од 1 атом на кислород (O) = 15,9994 u, маса од 1 атом на натриум = 22,9897 u и така натаму. Во однос на атомската маса, таа може да се види во целост во периодниот систем на елементите.
Покрај атомската маса, постои и молекуларна маса. Молекуларната маса е вкупната маса на атомите на еден молекул. На пример, масата на молекулата на сол (NaCl) = масата на еден атом на натриум (Na) + масата на еден атом на хлор (Cl). Масата на молекулите на водата (H2O ) = масата на 2 атоми на водород (H) + масата на еден атом на кислород (O).
Второ, кафеаво движење
Во античко време, живеел англиски биолог по име Роберт Браун. Тој истражувал поленот ставен во вода (1827). Водата и поленот се видливи со помош на микроскоп. На Роберт Браун му било чудно откако видел како поленот се движи сам. Чудно е затоа што поленот се движи. Насоката на движење на поленот е произволна, но континуирана. Тој се сомнева дека движењето е живот, каде што поленот живее за да може да се движи. Но, неговата претпоставка е погрешна затоа што малите органски честички како поленот исто така се движат кога се ставаат во вода. Ова движење се нарекува Брауново движење.
Ова откритие не може да се објасни сè до развојот на кинетичката теорија.
Кинетичка теорија
Кинетичка значи да се движиш (грчки). Кинетичката теорија наведува дека секоја супстанца се состои од атоми или молекули и дека атомите или молекулите се движат континуирано, случајно.
Кога се движат, атомите или молекулите мора да се движат со брзина. Атомите или молекулите исто така имаат маса. Бидејќи имаат маса (m) и брзина (v), тогаш атомот или молекулата има кинетичка енергија (EK) и импулс (p). Кинетичка енергија: EK = 1/2 mv 2 . Додека импулсот: p = m v. Покрај импулсот, постојат и сили. При движење, постои можност за судири. Значи, силите се јавуваат поради промени во импулсот кога се случува судир.
Можеме да кажеме дека кинетичката теорија се базира на кинетичка енергија, импулс и сила. Овие три работи се изучуваат во предметот на динамика на движење (законите на Њутн, импулс и импулс). Разликата е во тоа што во кинетичката теорија, ние ја применуваме динамиката на ниво на атоми или молекули. Кинетичката теорија ја развиле Бојл (1627-1691), Даниел Бернули (1700-1782), Џул (1818-1889), Крониг (1822-1879), Рудолф Клаузиус (1822-1888) и Клерк Максвел (1831-1879).
Постоењето на оваа кинетичка теорија би можело да го објасни откритието на Браун. Според кинетичката теорија, поленот се движи затоа што брзо се движат молекули на вода. Бројот на молекули на вода е огромен, па затоа поленот се турка од различни насоки.
Врз основа на законот за постојано споредување и откривањето на кафеавото движење, научниците сè повеќе веруваат во атомската теорија. Атомите се најмалите парчиња од која било супстанца. Според тоа, атомот има големина. Колкава е големината на атомот?
Во 1905 година, Ајнштајн теоретски ја истражувал големината на атомите. Врз основа на атомската теорија, кинетичката теорија и податоците добиени преку експерименти, тој открил дека атомскиот дијаметар е околу 10-10 m . Значи, дијаметарот на атомот е добиен преку пресметка. Големината на атомите е откриена, па затоа е препознаена атомската теорија, како и кинетичката теорија.
