Материјал атомске теорије и кинетичке теорије
Хиљадама година, стари Грци су веровали да је свака чиста супстанца (нпр. чисто злато, чисто гвожђе 😉, итд.) састављена од атома. Према њима, ако би се чиста супстанца исекла на мале комадиће, онда би се ти мали комадићи поново исекли, па поново исекли... и тако даље, постојао би најмањи комадић који се више није могао сећи. Најмањи комадић који се више није могао сећи називао се атом . Атом значи „не може се поделити“ (на грчком).
У то време , сматрало се да су атоми недељиви. Међутим, касније су научници открили електроне и атомска језгра (протоне и неутроне), чиме су оповргнули идеју да су атоми недељиви . Атоми су састављени од електрона (негативно наелектрисаних) и језгра. Електрони круже око језгра. Унутар језгра налазе се протони (позитивно наелектрисани) и неутрони (неутрални, што значи да немају наелектрисање).
Постоји још једна теорија, названа теорија континуитета (континуирано = текуће). Ова теорија тврди да се чиста материја може бесконачно делити. Према овој теорији, не постоји тако нешто као најмањи део. Најмањи део се може даље делити на мање делове, и тако даље, бесконачно.
Од ове две теорије, која је тачна? Атомска теорија или континуирана теорија?
У физици, свака теорија је научно прихваћена ако се може експериментално доказати. У 18. , 19. и 20. веку , кроз експерименте које су спроводили научници, атомска теорија је доказана као тачна.
Прво, разумејте следеће објашњење. Елементи су чисте супстанце које се хемијски не могу поделити на друге супстанце, на пример, злато (Au), гвожђе (Fe), бакар (Cu), цинк (Zn), натријум (Na), калцијум (Ca), хлор (Cl), азот (N), кисеоник (O), водоник (H) итд. Поред елемената, постоје и једињења. Једињења су састављена од елемената. Пошто су састављена од елемената, једињења се и даље могу поделити на елементе. Пример једињења је вода.
Најмањи део елемента је атом, док је најмањи део једињења молекул. Молекули се састоје од атома повезаних заједно . Чисто злато је пример елемента. Чисто злато је заправо састављено од атома злата (Au). Комад гвожђа је такође пример елемента. Гвожђе је састављено од атома гвожђа (Fe). Дакле, елемент је чиста супстанца састављена од исте врсте атома.
Вода коју често видите, држите у рукама и пијете састоји се од молекула воде (хемијска формула H2O). Молекули воде се састоје од два атома водоника (H) и једног атома кисеоника (O).
Ево неких доказа атомске теорије:
Прво, закон константних пропорција.
Закон одређених пропорција каже да када се елементи комбинују и формирају једињења, резултујућа једињења имају исти масени однос. На пример, со... Со коју видимо је једињење састављено од молекула соли (хемијска формула NaCl). Природно, молекули соли се увек формирају од 23 дела натријума (Na) и 35 делова хлора (Cl).
Континуирана теорија то не може објаснити , али атомска теорија може . Према атомској теорији, атоми су најмањи део елемента , тако да атоми имају масу . Поређење маса елемената који чине једињење је свакако повезано са релативним масама атома који чине елемент. На основу количине сваког елемента који чини једињење, научници одређују релативну масу атома. Каже се да је релативна јер се релативна маса атома једног елемента упоређује са релативном масом атома другог елемента.
Водоник је најлакши атом, стога се користи као референтна вредност. Релативна маса атома водоника (H) добија вредност 1. Користећи релативну масу атома водоника као референтну вредност, релативна маса атома угљеника (C) добија вредност 12, релативна маса атома кисеоника (O) добија вредност 16 и тако даље (само погледајте периодни систем елемената). Релативна маса атома угљеника = 12 значи да је маса једног атома угљеника 12 пута већа од масе једног атома водоника (H). Релативна маса атома кисеоника = 16 значи да је маса једног атома кисеоника 16 пута већа од масе једног атома водоника (H).
У Међународном систему (СИ), имамо стандард масе, атом платине и иридијума који се чува у Међународном бироу за тегове и мере (Француска). Према међународном споразуму, маса овог атома платине и иридијума је 1 кг. То је стандард килограма. На атомској скали, такође имамо други стандард масе, атом угљеника-12C. Према међународном споразуму, маса једног атома угљеника-12C је 12,0000 уједињених атомских јединица масе (u).
1 у = 1,66 x 10⁻²⁷ кг.
Маса 1 атома угљеника (C) = 12,0000 u, маса 1 атома водоника (H) = 1,0078 u, маса 1 атома кисеоника (O) = 15,9994 u, маса 1 атома натријума = 22,9897 u и тако даље. Што се тиче атомске масе, детаљи се могу видети у периодном систему елемената.
Поред атомске масе, постоји и нешто што се назива молекулска маса. Молекулска маса је укупна маса атома који чине молекул. На пример, молекулска маса соли (NaCl) = маса једног атома натријума (Na) + маса једног атома хлора (Cl). Молекулска маса воде (H2O ) = маса два атома водоника (H) + маса једног атома кисеоника (O).
Друго, Брауново кретање
Некада давно, живео је енглески биолог по имену Роберт Браун. Ia испитивао је полен стављен у воду (1827). Виђени су вода и полен менггунакан микроскоп.
Роберт Браун Осећао сам се чудно након што сам видео полен како се сам креће. Чудно због воде тренутно тих, менгапа Полен се креће. Смер кретања полена је произвољан, али континуиран. Ia сумња да је покрет облик живота, Где живи полен тако да може покрет. Али његова претпоставка је била погрешна јер су се мале неорганске честице попут полена такође померале када су убачене. ke у води. Ова врста кретања се назива кретање воде. BРоун.
Ово откриће није могло бити објашњено све до развоја кинетичке теорије.
Кинетичка теорија
Кинетичко значи кретање ( грчки ). Кинетичка теорија каже да се свака супстанца састоји од атома или молекула и да се ти атоми или молекули континуирано крећу на случајан начин.
Приликом кретања, атоми или молекули Чланпуниаi брзина. Атоми или молекули такође Чланпуниаi маса. Јер Чланпуниаi маса (m) и брзина (v), онда атом или молекул има кинетичку енергију (EK) и импулс (p). Кинетичка енергија: EK = 1⁄2 mv2Док је импулс: p = m v. Поред замаха, постоји и сила. Приликом кретања, увек постоји могућност судара. Дакле, сила настаје из промене импулса током судара.
Можемо рећи да се кинетичка теорија заправо заснива на кинетичкој енергији, моментусу и сили. Ове три ствари се проучавају у оквиру предмета динамика кретања (Њутнови закони, импулс и моментум). Разлика је у томе што у кинетичкој теорији динамику примењујемо на атомском или молекуларном нивоу. Кинетичку теорију су развили Бојл (1627–1691), Данијел Бернули (1700–1782), Џул (1818–1889), Крониг (1822–1879), Рудолф Клаузијус (1822–1888) и Клерк Максвел (1831–1879).
Постојање ове кинетичке теорије може објаснити Брауново откриће . Према кинетичкој теорији, полен се креће зато што га гурају брзо крећући молекули воде. Пошто постоји толико много молекула воде, полен се гура из различитих праваца.
На основу закона одређених пропорција и открића Брауновог кретања, атомска теорија је све више прихваћена од стране научника. Атом је најмањи део било које супстанце. Дакле, атоми имају величину. Колико је велики атом?
Године 1905, Ајнштајн је теоретски истраживао величину атома. На основу атомске теорије, кинетичке теорије и података добијених експериментима, открио је да је пречник атома око 10⁻⁶⁻⁷ m . Дакле, пречник атома је добијен прорачунима. Величина атома је била откривена, па је атомска теорија била призната, као и кинетичка теорија.