Nadharia ya Atomiki na Nyenzo ya Nadharia ya Kinetiki
Tangu maelfu ya miaka iliyopita, watu YUnanis wa kale waliamini kwamba kila kitu safi (k.m. dhahabu safi, chuma safi 😉 n.k.) kiliundwa na atomi. Kulingana nao, ikiwa kitu safi kilikatwa vipande vidogo, basi vipande hivyo vidogo vilikatwa tena, kisha kukatwa tena… na kadhalika, basi kungekuwa na kipande kidogo zaidi ambacho hakingeweza kukatwa zaidi. Kipande kidogo zaidi ambacho hakingeweza kukatwa zaidi kilikuwa ndanisimu atomu. Atomu inamaanisha "haiwezi kugawanywa" (Kigiriki)
Washa saa Atomu hiyo ilidhaniwa kuwa haiwezi kugawanyika. Lakini baadaye, baadhi wanasayansi waligundua elektroni na viini vya atomiki (protoni na neutroni) hivyo dhana ilikuwa kwamba atomi hazingeweza kugawanywa zaidi vibayaKwa hivyo, atomi zinajumuisha elektroni (zilizochajiwa vibaya) na kiini cha atomiki. Elektroni huzunguka kiini cha atomiki. Ndani ya kiini cha atomiki kuna protoni (zilizochajiwa vyema) na neutroni (zisizo na upande wowote, ikimaanisha kuwa hazina chaji).
Ada nadharia nyingine, inayoitwa nadharia endelevu (inayoendelea = inayoendelea). Nadharia hiiyinasema kwamba vitu safi vinaweza kugawanywa bila kikomo. Kulingana na nadharia hii, hakuna kitu kama kipande kidogo zaidi. Kipande kidogo zaidi kinaweza kukatwa vipande vidogo zaidi. dna kadhalika hadi kutokuwa na mwisho.
Kati ya nadharia hizi mbili, ni ipi iliyo sahihi? Nadharia ya atomiki au nadharia endelevu?
Katika fizikia, kila nadharia itatambuliwa kisayansi ikiwa nadharia inaweza kuthibitishwa katika majaribio. Pkuna karne kwa-18, 19 na 20, kupitia majaribio yaliyofanywa na wanasayansi, nadharia ya atomiki ilithibitishwa kuwa sahihi.
Kwanza, elewa mapitio 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 ina vipengele. Kwa sababu vina vipengele, misombo bado inaweza kugawanywa katika vipengele. Mfano wa misombo ni maji.
Sehemu ndogo zaidi ya kipengele ni atomi, huku sehemu ndogo zaidi ya kiwanja ikiwa molekuli. Molekuli zinajumuisha atomi ambazo zimeunganishwa pamoja. mekukwama. EDhahabu safi ni mfano wa elementi. Dhahabu safi kwa kweli imeundwa na atomi za dhahabu (Au). Kipande cha chuma pia ni mfano wa elementi. Chuma imeundwa na atomi za chuma (Fe). Jadi kipengele merupakan vitu safi vyenye 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… GChumvi tunayoiona ni kiwanja kinachojumuisha molekuli za chumvi (fomula ya kemikali NaCl). Kwa kawaida, molekuli za chumvi huundwa kila wakati kutoka kwa sehemu 23 za sodiamu (Na) na sehemu 35 za klorini (Cl).
Nadharia ya mwendelezo haiwezi kuielezea. lakini nadharia ya atomiki inaweza eleza. Kulingana na nadharia ya atomiki, atomi ni sehemu ndogo zaidi ya elementi sehinga chembe mempunyai wingi. PUwiano wa uzito wa elementi zinazounda kiwanja hakika unahusiana na uzito 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 moja unalinganishwa na uzito wa atomi ya elementi nyingine.
Hidrojeni ndiyo atomi nyepesi zaidi, kwa hivyo hutumika kama marejeleo. Uzito wa jamaa wa atomi ya hidrojeni (H) hupewa thamani ya 1. Kwa kutumia uzito wa jamaa wa atomi ya hidrojeni kama marejeleo, uzito wa jamaa wa atomi ya kaboni (C) hupewa thamani ya 12, na uzito wa jamaa wa atomi ya oksijeni (O) hupewa thamani ya 16. nk (angalia tu jedwali la vipengele vya upimaji). Uzito wa atomi ya kaboni = 12 inamaanisha uzito wa atomi moja ya kaboni ni mkubwa mara 12 kuliko uzito wa atomi moja ya hidrojeni (H). Uzito wa atomi ya oksijeni = 16 inamaanisha uzito wa atomi moja ya oksijeni ni mkubwa mara 16 kuliko uzito wa atomi moja ya hidrojeni (H).
Katika Mfumo wa Kimataifa (SI), tuna uzito sanifu: baa ya platinamu-iridium inayohifadhiwa katika Ofisi ya Kimataifa ya Uzito na Vipimo (Ufaransa). Kwa makubaliano ya kimataifa, uzito wa baa hii ya platinamu-iridium ni kilo 1. Hii ndiyo kilo sanifu. DKatika kipimo cha atomiki, pia tuna kiwango cha pili cha uzito, yaani atomi ya kaboni 12C. Kulingana na makubaliano ya kimataifa, uzito wa atomi 1 ya kaboni 12C ni vitengo 12,0000 vya uzito wa atomiki vilivyounganishwa (u).
1 u = 1,66 x 10,27 kilo.
Uzito wa atomi 1 Ckaboni (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 nk. Kuhusu uzito wa atomiki, maelezo zaidi yanaweza kuonekana Pada Jedwali la vipengele vya mara kwa mara.
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 ya chumvi (NaCl) = uzito wa atomi moja ya Sodiamu (Na) + uzito wa atomi moja ya Klorini (Cl). Uzito wa molekuli ya maji (H2O) = uzito wa atomi 2 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.
Robert 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.
Penemuan ini Haikuweza kuelezewa hadi maendeleo ya nadharia ya kinetiki.
Nadharia ya Kinetiki
Kinetiki inamaanisha kusonga (lugha) Yunani). Nadharia ya kinetiki inasema kwamba kila dutu ina atomi au molekuli na atomi au molekuli hizi husogea mfululizo kwa namna 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 ni disoma mada ya mienendo ya mwendo (sheria za Newton, msukumo na kasi). Tofauti ni, Pada Nadharia yetu ya kinetiki hutumia sayansi ya mienendo katika 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 huo Brown. Kulingana na nadharia ya kinetiki, chavua husogea kwa sababu husukumwa na molekuli za maji zinazosonga kwa kasi. Idadi ya molekuli za maji ni kubwa sana, kwa hivyo chavua katikasukuma kutoka pande mbalimbali.
Kwa kuzingatia sheria ya uwiano usiobadilika na ugunduzi wa mwendo wa Brownian, nadharia ya atomiki inazidi kuaminiwa na wanasayansi. Aatomu ni kipande kidogo zaidi cha dutu yoyote. Hivyo, atomu kuwa na ukubwa. Ukubwa wa atomi ni upi?
Mnamo 1905, Einstein alichunguza ukubwa wa atomi kinadharia. Kulingana na nadharia ya atomiki, nadharia ya kinetiki na data iliyopatikana kupitia majaribio, Ia iligundua kuwa kipenyo cha atomi ni kama 10,10 m. Kwa hivyo kipenyo cha atomiki kinapatikana kupitia hesabu. Uukubwa wa atomiki umegunduliwa, sehinga nadharia ya atomiki imetambuliwa, pamoja nanadharia ya kinetiki.