Artikull rreth teorisë atomike dhe teorisë kinetike
Teoria atomike
Për mijëra vjet, grekët e lashtë besonin se çdo substancë e pastër (si ari, hekuri etj.) përbëhej nga atome. Sipas tyre, nëse një substancë e pastër pritet në copa të vogla, atëherë pjesët e vogla priten përsëri, pastaj priten përsëri… e kështu me radhë, atëherë do të mbeten copat më të vogla që nuk mund të priten përsëri. Copat më të vogla që nuk mund të priten përsëri quhen atome. Atom do të thotë "nuk mund të ndahet" (gjuha greke)
Në atë kohë, atomi konsiderohej se nuk ishte më i ndarë. Por më vonë disa shkencëtarë zbuluan elektrone dhe bërthama atomike (protone dhe neutrone), kështu që supozimi se atomet nuk mund të ndaheshin ishte i gabuar. Pra, atomet përbëhen nga elektrone (të ngarkuara negativisht) dhe bërthama atomike. Elektronet rrotullohen rreth bërthamës. Brenda bërthamës, ka protone (të ngarkuara pozitivisht) dhe neutrone (neutrale ose të pangarkuara).
Ekziston një teori tjetër; emri i saj është teoria e vazhdueshme. Kjo teori pohon se substancat e pastra mund të ndahen në pafundësi. Sipas kësaj teorie, nuk ekziston diçka e tillë si copa më e vogël. Copat më të vogla mund të priten ende në copa më të vogla. Pra, bëhet e pafundme. Cila nga këto dy teori është e saktë? Teoria atomike e saktë apo teoria e vazhdueshme?
Në fizikë, çdo teori do të njihet shkencërisht nëse teoria mund të provohet në eksperimente. Në shekujt 18, 19 dhe 20, nëpërmjet eksperimenteve të kryera nga shkencëtarët, teoria atomike ishte e vërtetë.
Së pari, kuptoni shqyrtimet e mëposhtme. Elementet janë substanca të pastra që nuk mund të ndahen në substanca të tjera kimikisht, për shembull ari (Au), hekuri (Fe), bakri (Cu), zinku (Zn), natriumi (Na), kalciumi (Ca), klori (Cl), azoti (N), oksigjeni (O), hidrogjeni (H) etj. Përveç elementeve, ekzistojnë edhe komponime. Komponimet përbëhen nga elementë. Meqenëse përbëhen nga elementë, komponimi mund të ndahet në elementë. Shembuj të komponimeve janë uji.
Pjesa më e vogël e një elementi është një atom, ndërsa pjesa më e vogël e një përbërjeje është një molekulë. Molekulat përbëhen nga atome që ngjiten së bashku. Ari i pastër është një shembull i një elementi. Ari i pastër përbëhet nga atome ari (Au). Copat e hekurit janë gjithashtu një shembull i elementeve. Hekuri përbëhet nga atome hekuri (Fe). Pra, elementi është një substancë e pastër që përbëhet nga atome të ngjashme.
Uji që shihni, mbani dhe pini shpesh përbëhet nga molekula uji (formula kimike është H2O ) . Molekulat e ujit përbëhen nga dy atome hidrogjeni (H) dhe një atom oksigjeni (O).
Ja disa prova të teorisë atomike:
Së pari, ligji i krahasimit të vazhdueshëm.
Ligji i krahasimit thotë se nëse elementët kombinohen për t'u bërë komponime, komponimet e formuara kanë të njëjtin raport mase. Për shembull, kripa. Kripa që shohim është një komponim që përbëhet nga molekula kripe (NaCl). Natyrisht, molekulat e kripës formohen gjithmonë nga 23 pjesë natriumi (Na) dhe 35 pjesë klori (Cl).
Teoria e vazhdueshme nuk mund ta shpjegojë atë, por teoria atomike mund ta shpjegojë atë. Sipas teorisë atomike, atomet janë pjesët më të vogla të një elementi, kështu që atomet kanë masë. Raporti i masave të elementeve të një përbërjeje duhet të lidhet me masën relative të atomeve që krijojnë elementin. Bazuar në numrin e secilit element që krijon përbërje, shkencëtarët përcaktojnë masën relative të atomeve. Thuhet se është relative sepse masa relative e një elementi krahasohet me masën relative të atomeve të tjerë elementarë.
Hidrogjeni është atomi më i lehtë, kështu që përdoret si pikë referimi. Masës relative të një atomi hidrogjeni (H) i jepet një vlerë prej 1. Duke përdorur masën relative të një atomi hidrogjeni si pikë referimi, masës relative të atomit të karbonit (C) i jepet një vlerë prej 12,
Masës relative të atomit të oksigjenit (O) i caktohet një vlerë prej 16 e kështu me radhë (shih tabelën periodike të elementeve). Masa relative e një atomi karboni = 12 do të thotë që masa e një atomi karboni është 12 herë më e madhe se masa e një atomi hidrogjeni (H). Masa relative e një atomi oksigjeni = 16 do të thotë që masa e një atomi oksigjeni është 16 herë më e lartë se masa e një atomi hidrogjeni (H).
Në Sistemin Ndërkombëtar (SI) kemi një standard mase, përkatësisht platinin iridium, i cili ruhet në institucionet ndërkombëtare të peshave dhe madhësive në Francë. Sipas marrëveshjes ndërkombëtare, masa e platinit iridium është 1 kg, që është një kilogram standard. Në një shkallë atomike, kemi edhe një standard të dytë mase, që është atomet e karbonit 12 C. Bazuar në marrëveshjet ndërkombëtare, masa e 1 atomi karboni 12 C është 12,0000 njësi të unifikuara të masës atomike (shkurtuar u).
1 u = 1.66 x 10 -27 kg.
Masa e 1 atomi karboni (C) = 12.0000 u, masa e 1 atomi hidrogjeni (H) = 1,0078 u, masa e 1 atomi oksigjeni (O) = 15.9994 u, masa e 1 atomi natriumi = 22.9897 u e kështu me radhë. Lidhur me masën atomike, ajo mund të shihet e plotë në tabelën periodike të elementeve.
Përveç masës atomike, ekziston edhe një masë molekulare. Masa molekulare është masa totale e atomeve të një molekule. Për shembull, masa e një molekule kripe (NaCl) = masa e një atomi natriumi (Na) + masa e një atomi klori (Cl). Masa e molekulave të ujit (H2O ) = masa e 2 atomeve të hidrogjenit (H) + masa e një atomi oksigjeni (O).
Së dyti, lëvizja kafe
Në kohët e lashta, jetonte një biolog anglez i quajtur Robert Brown. Ai po bënte kërkime mbi polenin e vendosur në ujë (1827). Uji dhe poleni janë të dukshëm duke përdorur mikroskop. Robert Brown e gjeti të çuditshme pasi pa polenin të lëvizte vetë. Është e çuditshme sepse poleni lëviz. Drejtimi i lëvizjes së polenit është arbitrar, por i vazhdueshëm. Ai dyshon se lëvizja është një jetë, ku poleni jeton në mënyrë që të mund të lëvizë. Por hamendësimi i tij është i gabuar sepse grimcat e vogla organike si poleni lëvizin gjithashtu kur vendosen në ujë. Kjo lëvizje quhet lëvizje Browniane.
Ky zbulim nuk mund të shpjegohet deri në zhvillimin e teorisë kinetike.
Teoria kinetike
Kinetik do të thotë të lëvizësh (greqisht). Teoria kinetike pohon se çdo substancë përbëhet nga atome ose molekula dhe se atomet ose molekulat lëvizin vazhdimisht në mënyrë të rastësishme.
Kur lëvizin, atomet ose molekulat duhet të shpejtojnë. Atomet ose molekulat kanë gjithashtu masë. Meqenëse kanë masë (m) dhe shpejtësi (v), atëherë atomi ose molekula ka energji kinetike (EK) dhe impuls (p). Energjia kinetike: EK = 1/2 mv 2. Ndërsa impulsi: p = mv. Përveç impulsit, ekzistojnë forca. Kur lëvizin, ekziston mundësia e përplasjeve. Pra, forcat lindin për shkak të ndryshimeve në impuls kur ndodh një përplasje.
Mund të themi se teoria kinetike bazohet në energjinë kinetike, impulsin dhe forcën. Këto tre gjëra studiohen në lëndën e dinamikës së lëvizjes (ligjet e Njutonit, impulsi dhe impulsi). Dallimi është se në teorinë kinetike, ne aplikojmë dinamikën në nivelin e atomeve ose molekulave. Teoria kinetike u zhvillua nga Boyle (1627-1691), Daniel Bernoulli (1700-1782), Joule (1818-1889), Kronig (1822-1879), Rudolph Clausius (1822-1888) dhe Clerk Maxwell (1831-1879).
Ekzistenca e kësaj teorie kinetike mund të shpjegojë zbulimin e Brown. Sipas teorisë kinetike, poleni lëviz sepse e shtyjnë atë molekulat e ujit që lëvizin me shpejtësi. Numri i molekulave të ujit është shumë i madh, kështu që poleni shtyhet nga drejtime të ndryshme.
Bazuar në ligjin e krahasimit të vazhdueshëm dhe zbulimin e lëvizjes kafe, teoria atomike po besohet gjithnjë e më shumë nga shkencëtarët. Atomet janë pjesët më të vogla të çdo substance. Kështu, atomi ka një madhësi. Cila është madhësia e një atomi?
Në vitin 1905, Ajnshtajni hetoi teorikisht madhësinë e atomeve. Bazuar në teorinë atomike, teorinë kinetike dhe të dhënat e marra përmes eksperimenteve, ai zbuloi se diametri atomik ishte rreth 10-10 m . Pra, diametri i atomit merret përmes llogaritjes. Madhësia e atomeve është zbuluar, kështu që njihet teoria atomike, si dhe teoria kinetike.
