Nadharia ya atomiki na nadharia ya kinetiki

Nadharia ya Atomiki na Nyenzo ya Nadharia ya Kinetiki

Kwa maelfu ya miaka, Wagiriki wa kale waliamini kwamba kila kitu safi (k.m., dhahabu safi, chuma safi 😉, n.k.) kiliundwa na atomi. Kulingana nao, ikiwa kitu safi kingekatwa vipande vidogo, basi vipande hivyo vidogo vilikatwa tena, kisha kukatwa tena… na kadhalika, kungekuwa na kipande kidogo zaidi ambacho hakingeweza kukatwa zaidi. Kipande kidogo zaidi ambacho hakingeweza kukatwa zaidi kiliitwa atomi . Atomu inamaanisha "haiwezi kugawanywa" (kwa Kigiriki).

Wakati huo , atomi zilidhaniwa kuwa hazigawanyiki. Hata hivyo, baadaye wanasayansi waligundua elektroni na viini vya atomiki (protoni na neutroni), hivyo kukanusha wazo kwamba atomi hazigawanyiki . Atomu zinaundwa na elektroni (zilizo na chaji hasi) na kiini. Elektroni huzunguka kiini. Ndani ya kiini kuna protoni (zilizo na chaji chanya) na neutroni (zisizo na chaji, ikimaanisha kuwa hazina chaji).

Kuna nadharia nyingine, inayoitwa nadharia ya mwendelezo (inayoendelea = inayoendelea). Nadharia hii inasema kwamba maada safi inaweza kugawanywa bila kikomo. Kulingana na nadharia hii, hakuna kitu kama kipande kidogo zaidi. Kipande kidogo zaidi kinaweza kugawanywa zaidi katika vipande vidogo, na kadhalika, bila kikomo.

Kati ya nadharia hizi mbili, ni ipi iliyo sahihi? Nadharia ya atomiki au nadharia endelevu?

Katika fizikia, nadharia yoyote inakubaliwa kisayansi ikiwa inaweza kuthibitishwa kwa majaribio. Katika karne ya 18 , 19, na 20 , kupitia majaribio yaliyofanywa na wanasayansi, nadharia ya atomiki ilithibitishwa kuwa sahihi.

Kwanza, elewa maelezo yafuatayo. Vipengele ni vitu safi ambavyo haviwezi kugawanywa kikemikali katika vitu vingine, kwa mfano, dhahabu (Au), chuma (Fe), shaba (Cu), zinki (Zn), sodiamu (Na), kalsiamu (Ca), klorini (Cl), nitrojeni (N), oksijeni (O), hidrojeni (H), n.k. Mbali na vipengele, pia kuna misombo. Misombo imeundwa na vipengele. Kwa sababu imeundwa na vipengele, misombo bado inaweza kugawanywa katika vipengele. Mfano wa misombo ni maji.

SOMA PIA  Mwangwi

Sehemu ndogo zaidi ya kipengele ni atomi, huku sehemu ndogo zaidi ya kiwanja ni molekuli. Molekuli zinajumuisha atomi zilizounganishwa pamoja . Dhahabu safi ni mfano wa kipengele. Dhahabu safi kwa kweli imeundwa na atomi za dhahabu (Au). Kipande cha chuma pia ni mfano wa kipengele. Chuma kinaundwa na atomi za chuma (Fe). Kwa hivyo, kipengele ni dutu safi inayoundwa na aina moja ya atomi.

Maji unayoyaona, kuyashikilia, na kuyanywa mara kwa mara yanaundwa na molekuli za maji (fomula ya kemikali H2O). Molekuli za maji zina atomi mbili za hidrojeni (H) na atomi moja ya oksijeni (O).

Hapa kuna baadhi ya ushahidi wa nadharia ya atomiki:

Kwanza, sheria ya uwiano usiobadilika.

Sheria ya uwiano dhahiri inasema kwamba elementi zinapochanganyika na kuunda misombo, misombo inayotokana huwa na uwiano sawa wa uzito. Kwa mfano, chumvi… Chumvi tunayoiona ni misombo inayoundwa na molekuli za chumvi (fomula ya kemikali NaCl). Kwa kawaida, molekuli za chumvi huundwa kila wakati kutoka sehemu 23 za sodiamu (Na) na sehemu 35 za klorini (Cl).

Nadharia endelevu haiwezi kuielezea , lakini nadharia ya atomiki inaweza . Kulingana na nadharia ya atomiki, atomi ni sehemu ndogo zaidi ya elementi , kwa hivyo atomi zina uzito . Ulinganisho wa wingi wa elementi zinazounda kiwanja hakika unahusiana na wingi wa atomi zinazounda elementi. Kulingana na kiasi cha kila elementi inayounda kiwanja, wanasayansi huamua uzito wa atomi. Inasemekana kuwa ni wa jamaa kwa sababu uzito wa atomi ya elementi unalinganishwa na uzito wa atomi ya elementi nyingine.

Hidrojeni ndiyo atomi nyepesi zaidi, kwa hivyo hutumika kama kipimo. Uzito wa jamaa wa atomi ya hidrojeni (H) hupewa thamani ya 1. Kwa kutumia uzito wa jamaa wa atomi ya hidrojeni kama kipimo, uzito wa jamaa wa atomi ya kaboni (C) hupewa thamani ya 12, uzito wa jamaa wa atomi ya oksijeni (O) hupewa thamani ya 16 na kadhalika (angalia tu jedwali la upimaji la elementi). Uzito wa jamaa wa atomi ya kaboni = 12 inamaanisha uzito wa atomi moja ya kaboni ni mara 12 zaidi ya uzito wa atomi moja ya hidrojeni (H). Uzito wa jamaa wa atomi ya oksijeni = 16 inamaanisha uzito wa atomi moja ya oksijeni ni mara 16 zaidi ya uzito wa atomi moja ya hidrojeni (H).

SOMA PIA  Mifano ya Maswali ya Majadiliano ya Transistor

Katika Mfumo wa Kimataifa (SI), tuna kiwango cha uzito, atomi ya platinamu-iridium inayoshikiliwa katika Ofisi ya Kimataifa ya Uzito na Vipimo (Ufaransa). Kwa makubaliano ya kimataifa, uzito wa atomi hii ya platinamu-iridium ni kilo 1. Hii ni kilo ya kawaida. Katika kipimo cha atomiki, pia tuna kiwango cha pili cha uzito, atomi ya kaboni-12C. Kwa makubaliano ya kimataifa, uzito wa atomi moja ya kaboni-12C ni vitengo 12,0000 vya uzito wa atomiki vilivyounganishwa (u).

1 u = 1,66 x 10 ‐27 kg.

Uzito wa atomi 1 ya kaboni C (C) = 12,0000 u, uzito wa atomi 1 ya Hidrojeni (H) = 1,0078 u, uzito wa atomi 1 ya Oksijeni (O) = 15,9994 u, uzito wa atomi 1 ya Sodiamu = 22,9897 u na kadhalika. Kuhusu uzito wa atomiki, maelezo yanaweza kuonekana katika jedwali la upimaji la elementi.

Mbali na uzito wa atomiki, pia kuna kitu kinachoitwa uzito wa molekuli. Uzito wa molekuli ni jumla ya uzito wa atomi zinazounda molekuli. Kwa mfano, uzito wa molekuli wa chumvi (NaCl) = uzito wa atomi moja ya sodiamu (Na) + uzito wa atomi moja ya klorini (Cl). Uzito wa molekuli wa maji (H2O ) = uzito wa atomi mbili za hidrojeni (H) + uzito wa atomi moja ya oksijeni (O).

Pili, mwendo wa Brownian

Hapo zamani za kale, aliishi mwanabiolojia Mwingereza anayeitwa Robert Brown. Ia alikuwa akichunguza chavua iliyowekwa ndani ya maji (1827). Maji na chavua vilionekana menggunakan darubini. Nadharia ya atomiki na nadharia ya kinetikiRobert Brown nilihisi ajabu baada ya kuona chavua ikijisogeza yenyewe. Ajabu kwa sababu ya maji kwa sasa kimya, Kwa nini Msogeo wa chavua. Mwelekeo wa msogeo wa chavua ni wa kiholela lakini unaoendelea. Ia mtuhumiwa kwamba harakati hiyo ni aina ya maisha, Wapi chavua hai ili iweze hoja. Lakini dhana yake haikuwa sahihi kwa sababu chembe ndogo zisizo za kikaboni kama vile chavua pia zilisogea zilipoingizwa. ke ndani ya maji. Aina hii ya harakati inaitwa harakati za maji. BMstari.

SOMA PIA  Mfano wa Matatizo ya Kujadili Mlinganyo Mbadala wa Sasa

Ugunduzi huu haukuweza kuelezewa hadi maendeleo ya nadharia ya kinetiki.

Nadharia ya Kinetiki

Kinetiki inamaanisha kusonga ( Kigiriki ). Nadharia ya kinetiki inasema kwamba kila dutu ina atomi au molekuli na atomi au molekuli hizi husogea mfululizo kwa njia isiyo ya kawaida.

Wakati wa kusonga, atomi au molekuli mempunyai kasi. Atomu au molekuli pia mempunyai wingi. Kwa sababu mempunyai uzito (m) na kasi (v), kisha atomu au molekuli ina nishati ya kinetiki (EK) na kasi (p). Nishati ya kinetiki: EK = 1⁄2 mv2Wakati kasi: p = m v. Mbali na kasi, kuna nguvu. Wakati wa kusonga, daima kuna uwezekano wa mgongano. Kwa hivyo, nguvu hutokana na mabadiliko ya kasi wakati wa mgongano.

Tunaweza kusema kwamba nadharia ya kinetiki kwa kweli inategemea nishati ya kinetiki, kasi, na nguvu. Mambo haya matatu yanasomwa katika somo la mienendo ya mwendo (sheria za Newton, msukumo, na kasi). Tofauti ni kwamba, katika nadharia ya kinetiki, tunatumia mienendo kwa kiwango cha atomiki au molekuli. Nadharia ya kinetiki ilitengenezwa na Boyle (1627–1691), Daniel Bernoulli (1700–1782), Joule (1818–1889), Kronig (1822–1879), Rudolph Clausius (1822–1888), na Clerk Maxwell (1831–1879).

Kuwepo kwa nadharia hii ya kinetiki kunaweza kuelezea ugunduzi wa Brown . Kulingana na nadharia ya kinetiki, poleni husogea kwa sababu inasukumwa na molekuli za maji zinazosonga kwa kasi. Kwa sababu kuna molekuli nyingi za maji, poleni husukumwa kutoka pande mbalimbali.

Kwa kuzingatia sheria ya uwiano dhahiri na ugunduzi wa mwendo wa Brownian, nadharia ya atomiki imekubaliwa zaidi na wanasayansi. Atomu ni kipande kidogo zaidi cha dutu yoyote. Kwa hivyo, atomi zina ukubwa. Atomu ni kubwa kiasi gani?

Mnamo 1905, Einstein alichunguza ukubwa wa atomi kinadharia. Kulingana na nadharia ya atomi, nadharia ya kinetiki, na data iliyopatikana kupitia majaribio, aligundua kuwa kipenyo cha atomi ni kama mita 10-10 . Kwa hivyo kipenyo cha atomi kilipatikana kupitia hesabu. Ukubwa wa atomi ulikuwa umegunduliwa, kwa hivyo nadharia ya atomi ilitambuliwa, kama vile nadharia ya kinetiki.

Acha maoni