Materiale despre teoria atomică și teoria cinetică
Timp de mii de ani, grecii antici credeau că fiecare substanță pură (de exemplu, aurul pur, fierul pur 😉 etc.) era compusă din atomi. Potrivit lor, dacă o substanță pură era tăiată în bucăți mici, atunci acele bucăți mici erau tăiate din nou, apoi tăiate din nou... și așa mai departe, exista o mică bucată care nu putea fi tăiată mai departe. Cea mai mică bucată care nu putea fi tăiată mai departe se numea atom . Atom înseamnă „nu poate fi divizat” (în greacă).
La acea vreme , se credea că atomii sunt indivizibili. Cu toate acestea, oamenii de știință au descoperit ulterior electroni și nuclee atomice (protoni și neutroni), infirmând astfel ideea că atomii sunt indivizibili . Atomii sunt compuși din electroni (încărcați negativ) și un nucleu. Electronii orbitează în jurul nucleului. În interiorul nucleului se află protoni (încărcați pozitiv) și neutroni (neutri, adică nu au sarcină).
Există o altă teorie, numită teoria continuității (continuu = în desfășurare). Această teorie afirmă că materia pură poate fi subdivizată la infinit. Conform acestei teorii, nu există așa ceva ca cea mai mică bucată. Cea mai mică bucată poate fi subdivizată în bucăți mai mici și așa mai departe, la infinit.
Dintre aceste două teorii, care este corectă? Teoria atomică sau teoria continuă?
În fizică, orice teorie este acceptată științific dacă poate fi dovedită experimental. În secolele al XVIII-lea , al XIX-lea și al XX-lea , prin experimente efectuate de oamenii de știință, teoria atomică a fost dovedită corectă.
Mai întâi, înțelegeți următoarea explicație. Elementele sunt substanțe pure care nu pot fi divizate chimic în alte substanțe, de exemplu, aur (Au), fier (Fe), cupru (Cu), zinc (Zn), sodiu (Na), calciu (Ca), clor (Cl), azot (N), oxigen (O), hidrogen (H) etc. Pe lângă elemente, există și compuși. Compușii sunt compuși din elemente. Deoarece sunt compuși din elemente, compușii pot fi totuși împărțiți în elemente. Un exemplu de compus este apa.
Cea mai mică parte a unui element este un atom, în timp ce cea mai mică parte a unui compus este o moleculă. Moleculele sunt formate din atomi legați împreună . Aurul pur este un exemplu de element. Aurul pur este de fapt compus din atomi de aur (Au). O bucată de fier este, de asemenea, un exemplu de element. Fierul este compus din atomi de fier (Fe). Deci, un element este o substanță pură compusă din același tip de atomi.
Apa pe care o vedeți, o țineți în mână și o beți adesea este alcătuită din molecule de apă (formula chimică H2O). Moleculele de apă sunt formate din doi atomi de hidrogen (H) și un atom de oxigen (O).
Iată câteva demonstrații ale teoriei atomice:
În primul rând, legea proporțiilor constante.
Legea proporțiilor definite afirmă că atunci când elementele se combină pentru a forma compuși, compușii rezultați au același raport de masă. De exemplu, sarea… Sarea pe care o vedem este un compus alcătuit din molecule de sare (formula chimică NaCl). În mod natural, moleculele de sare sunt întotdeauna formate din 23 de părți sodiu (Na) și 35 de părți clor (Cl).
Teoria continuă nu poate explica acest lucru , dar teoria atomică poate . Conform teoriei atomice, atomii sunt cea mai mică parte a unui element , deci atomii au masă . Compararea maselor elementelor care formează un compus este cu siguranță legată de masele relative ale atomilor care formează elementul. Pe baza cantității fiecărui element care formează compusul, oamenii de știință determină masa relativă a atomului. Se spune că este relativă deoarece masa relativă a unui atom al unui element este comparată cu masa relativă a atomului unui alt element.
Hidrogenul este cel mai ușor atom, prin urmare este folosit ca reper. Masa relativă a unui atom de hidrogen (H) are valoarea 1. Folosind masa relativă a unui atom de hidrogen ca reper, masa relativă a unui atom de carbon (C) are valoarea 12, masa relativă a unui atom de oxigen (O) are valoarea 16 și așa mai departe (uitați-vă doar la tabelul periodic al elementelor). Masa relativă a unui atom de carbon = 12 înseamnă că masa unui atom de carbon este de 12 ori mai mare decât masa unui atom de hidrogen (H). Masa relativă a unui atom de oxigen = 16 înseamnă că masa unui atom de oxigen este de 16 ori mai mare decât masa unui atom de hidrogen (H).
În Sistemul Internațional (SI), avem un standard de masă, un atom de platină-iridiu, păstrat la Biroul Internațional de Măsuri și Greutăți (Franța). Conform acordului internațional, masa acestui atom de platină-iridiu este de 1 kg. Acesta este kilogramul standard. La scară atomică, avem și un al doilea standard de masă, atomul de carbon-12C. Conform acordului internațional, masa unui atom de carbon-12C este de 12.000 unități de masă atomică unificată (u).
1 u = 1,66 x 10⁻² kg.
Masa unui atom de carbon ( C ) = 12,0000 u, masa unui atom de hidrogen (H) = 1,0078 u, masa unui atom de oxigen (O) = 15,9994 u, masa unui atom de sodiu = 22,9897 u și așa mai departe. În ceea ce privește masa atomică, detalii pot fi văzute în tabelul periodic al elementelor.
Pe lângă masa atomică, există și ceva numit masă moleculară. Masa moleculară este masa totală a atomilor care alcătuiesc o moleculă. De exemplu, masa moleculară a sării (NaCl) = masa unui atom de sodiu (Na) + masa unui atom de clor (Cl). Masa moleculară a apei (H2O ) = masa a doi atomi de hidrogen (H) + masa unui atom de oxigen (O).
În al doilea rând, mișcarea browniană
A fost odată ca niciodată un biolog englez pe nume Robert Brown. Ia examina polenul plasat în apă (1827). S-au observat apă și polen utilizare microscop. 
Robert Brown M-am simțit ciudat după ce am văzut polenul mișcându-se singur. Ciudat din cauza apei. sedang tăcut, mengapa Polenul se mișcă. Direcția mișcării polenului este arbitrară, dar continuă. Ia bănuiesc că mișcarea este o formă de viață, di mana polen viu, astfel încât să poată mişcare. Dar presupunerea sa a fost greșită, deoarece particulele anorganice mici, cum ar fi polenul, se mișcau și ele atunci când erau introduse. ke în apă. Acest tip de mișcare se numește mișcare a apei. BRown.
Această descoperire nu a putut fi explicată până la dezvoltarea teoriei cinetice.
Teoria cinetică
Kinetic înseamnă mișcare ( în greacă ). Teoria cinetică afirmă că fiecare substanță este formată din atomi sau molecule, iar acești atomi sau molecule se mișcă continuu, într-un mod aleatoriu.
Când se mișcă, atomii sau moleculele în sinepunyai viteză. Atomii sau moleculele, de asemenea, în sinepunyai masă. Deoarece în sinepunyai masa (m) și viteza (v), atunci atomul sau molecula are energie cinetică (EK) și impuls (p). Energie cinetică: EK = 1⁄2 mv2În timp ce impulsul: p = m v. Pe lângă impuls, există forță. În mișcare, există întotdeauna posibilitatea unei coliziuni. Așadar, forța apare din schimbarea impulsului în timpul unei coliziuni.
Putem spune că teoria cinetică se bazează de fapt pe energia cinetică, impulsul și forța. Aceste trei aspecte sunt studiate în cadrul dinamicii mișcării (legile lui Newton, impulsul și impulsul). Diferența constă în faptul că, în teoria cinetică, aplicăm dinamica la nivel atomic sau molecular. Teoria cinetică a fost dezvoltată de Boyle (1627–1691), Daniel Bernoulli (1700–1782), Joule (1818–1889), Kronig (1822–1879), Rudolph Clausius (1822–1888) și Clerk Maxwell (1831–1879).
Existența acestei teorii cinetice poate explica descoperirea lui Brown . Conform teoriei cinetice, polenul se mișcă deoarece este împins de moleculele de apă care se mișcă rapid. Deoarece există atât de multe molecule de apă, polenul este împins din diverse direcții.
Pe baza legii proporțiilor definite și a descoperirii mișcării browniene, teoria atomică a devenit din ce în ce mai acceptată de oamenii de știință. Un atom este cea mai mică parte a oricărei substanțe. Prin urmare, atomii au dimensiune. Cât de mare este un atom?
În 1905, Einstein a investigat teoretic dimensiunea atomilor. Pe baza teoriei atomice, a teoriei cinetice și a datelor obținute prin experimente, el a descoperit că diametrul unui atom este de aproximativ 10-10 m . Deci, diametrul atomului a fost obținut prin calcule. Dimensiunea atomului fusese descoperită, așadar teoria atomică a fost recunoscută, la fel ca și teoria cinetică.
