Artikulo tungkol sa teoryang atomiko at teoryang kinetiko
Teorya ng atomic
Sa loob ng libu-libong taon, naniniwala ang mga sinaunang Griyego na ang bawat purong sangkap (tulad ng ginto, bakal, atbp.) ay binubuo ng mga atomo. Ayon sa kanila, kung ang isang purong sangkap ay pinuputol sa maliliit na piraso, ang maliliit na bahagi ay pinuputol muli, pagkatapos ay pinuputol pabalik... at iba pa, magkakaroon ng pinakamaliit na piraso na hindi na maaaring putulin muli. Ang pinakamaliit na piraso na hindi na maaaring putulin muli ay tinatawag na mga atomo. Ang atom ay nangangahulugang "hindi maaaring hatiin" (wikang Griyego)
Noong panahong iyon, ang atomo ay itinuturing na hindi na nahahati. Ngunit kalaunan ay natuklasan ng ilang siyentipiko ang mga electron at atomic nuclei (mga proton at neutron) kaya mali ang palagay na ang mga atomo ay hindi maaaring hatiin. Kaya, ang mga atomo ay binubuo ng mga electron (negatibong karga) at atomic nuclei. Ang mga electron ay nakapalibot sa nucleus. Sa loob ng nucleus, may mga proton (positibong karga) at neutron (neutral o walang karga).
May isa pang teorya; ang pangalan ay ang teoryang tuluy-tuloy. Sinasabi ng teoryang ito na ang mga purong sangkap ay maaaring hatiin hanggang sa kawalang-hanggan. Ayon sa teoryang ito, walang tinatawag na pinakamaliit na piraso. Ang pinakamaliit na piraso ay maaari pa ring hiwain sa mas maliliit na piraso. Kaya, ito ay nagiging walang hanggan. Alin sa dalawang teoryang ito ang tama? Ang tamang teoryang atomiko o ang teoryang tuluy-tuloy?
Sa pisika, bawat teorya ay makikilala sa pamamagitan ng siyensiya kung ang teorya ay mapapatunayan sa pamamagitan ng mga eksperimento. Noong ika-18, ika-19 at ika-20 siglo, sa pamamagitan ng mga eksperimentong isinagawa ng mga siyentipiko, ang teoryang atomika ay naging totoo.
Una, unawain ang mga sumusunod na pagsusuri. Ang mga elemento ay mga purong sangkap na hindi maaaring hatiin sa ibang mga sangkap sa pamamagitan ng kemikal na paraan, halimbawa ginto (Au), bakal (Fe), tanso (Cu), sink (Zn), Sodium (Na), Calcium (Ca), chlorine (Cl), Nitrogen (N), oksiheno (O), hydrogen (H) atbp. Bukod sa mga elemento, mayroon ding mga compound. Ang mga compound ay binubuo ng mga elemento. Dahil binubuo ito ng mga elemento, ang compound ay maaari pa ring hatiin sa mga elemento. Ang mga halimbawa ng mga compound ay tubig.
Ang pinakamaliit na bahagi ng isang elemento ay isang atomo, habang ang pinakamaliit na bahagi ng isang compound ay isang molekula. Ang mga molekula ay binubuo ng mga atomong magkakadikit. Ang purong ginto ay isang halimbawa ng isang elemento. Ang purong ginto ay binubuo ng mga atomong ginto (Au). Ang mga piraso ng bakal ay isa ring halimbawa ng mga elemento. Ang bakal ay binubuo ng mga atomong bakal (Fe). Kaya, ang elemento ay isang purong sangkap na binubuo ng magkakatulad na mga atomo.
Ang tubig na madalas mong makita, hawakan, at inumin ay binubuo ng mga molekula ng tubig (ang kemikal na pormula ay H₂O ) . Ang mga molekula ng tubig ay binubuo ng dalawang atomo ng Hydrogen (H) at isang atomo ng oxygen (O).
Narito ang ilang patunay ng teoryang atomiko:
Una, ang batas ng patuloy na paghahambing.
Ang batas ng paghahambing ay nagsasaad na kung ang mga elemento ay nagsasama-sama upang maging mga compound, ang mga compound na nabuo ay may parehong ratio ng masa. Halimbawa, asin. Ang asin na nakikita natin ay isang compound na binubuo ng mga molekula ng asin (NaCl). Natural, ang mga molekula ng asin ay palaging nabubuo mula sa 23 bahagi ng sodium (Na) at 35 bahagi ng chlorine (Cl).
Hindi ito maipaliwanag ng teoryang tuluy-tuloy, ngunit maipapaliwanag ito ng teoryang atomiko. Ayon sa teoryang atomiko, ang mga atomo ang pinakamaliit na bahagi ng isang elemento upang magkaroon ng masa ang mga atomo. Ang ratio ng masa ng mga elemento ng isang compound ay dapat na nauugnay sa relatibong masa ng mga atomo na lumilikha ng elemento. Batay sa bilang ng bawat elemento na lumilikha ng mga compound, tinutukoy ng mga siyentipiko ang relatibong masa ng mga atomo. Sinasabing ito ay relatibo dahil ang relatibong masa ng isang elemento ay inihahambing sa relatibong masa ng iba pang mga atomo ng elemento.
Ang hydrogen ang pinakamagaan na atomo, kaya ito ang ginagamit na pamantayan. Ang relatibong masa ng isang atomo ng hydrogen (H) ay binibigyan ng halagang 1. Sa pamamagitan ng paggamit ng relatibong masa ng isang atomo ng hydrogen bilang pamantayan, ang relatibong masa ng atomo ng carbon (C) ay binibigyan ng halagang 12,
Ang relatibong masa ng atomong oksiheno (O) ay binibigyan ng halagang 16 at iba pa (tingnan ang periodic table of elements). Ang relatibong masa ng isang atomong karbon = 12 ay nangangahulugan na ang masa ng isang atomong karbon ay 12 beses na mas malaki kaysa sa masa ng isang atomong hidroheno (H). Ang relatibong masa ng isang atomong oksiheno = 16 ay nangangahulugan na ang masa ng isang atomong oksiheno ay 16 na beses na mas mataas kaysa sa masa ng isang atomong hidroheno (H).
Sa International System (SI), mayroon tayong mass standard, ang iridium platinum, na nakaimbak sa mga internasyonal na institusyon ng timbang at sukat sa France. Sa ilalim ng internasyonal na kasunduan, ang mass ng iridium platinum ay 1 kg, ito ay isang standard na kilo. Sa atomic scale, mayroon din tayong pangalawang mass standard, iyon ay 12 C carbon atoms. Batay sa mga internasyonal na kasunduan, ang mass ng 1 carbon atom na 12 C ay 12,0000 unified atomic mass units (dinadaglat na u).
1 u = 1.66 x 10 -27 kg.
Masa ng 1 atomo ng Carbon (C) = 12.0000 u, masa ng 1 atomo ng Hydrogen (H) = 1,0078 u, masa ng 1 atomo ng Oxygen (O) = 15.9994 u, masa ng 1 atomo ng Sodium = 22.9897 u at iba pa. Tungkol sa atomic mass, makikita ito nang buo sa periodic table of elements.
Bukod sa atomic mass, mayroon ding molecular mass. Ang molecular mass ay ang kabuuang masa ng mga atomo ng isang molekula. Halimbawa, ang masa ng isang molekula ng asin (NaCl) = ang masa ng isang atomo ng sodium (Na) + ang masa ng isang atomo ng chlorine (Cl). Ang masa ng mga molekula ng tubig (H₂O ) = ang masa ng 2 atomo ng hydrogen (H) + ang masa ng isang atomo ng oxygen (O).
Pangalawa, kayumangging galaw
Noong sinaunang panahon, may isang Ingles na biologist na nagngangalang Robert Brown. Nagsaliksik siya tungkol sa polen na inilagay sa tubig (1827). Ang tubig at polen ay nakikita gamit ang mikroskopyo. Natuklasan ni Robert Brown na kakaiba ito matapos niyang makita ang polen na gumagalaw nang mag-isa. Kakaiba ito dahil gumagalaw ang polen. Ang direksyon ng paggalaw ng polen ay arbitraryo, ngunit tuluy-tuloy. Pinaghihinalaan niya na ang paggalaw ay isang buhay, kung saan nabubuhay ang polen upang ito ay makagalaw. Ngunit mali ang kanyang hula dahil ang maliliit na organikong partikulo tulad ng polen ay gumagalaw din kapag inilagay sa tubig. Ang paggalaw na ito ay tinatawag na Brownian motion.
Ang tuklas na ito ay hindi maipapaliwanag hangga't hindi pa nabubuo ang teoryang kinetiko.
Teoryang kinetiko
Ang kinetic ay nangangahulugang gumalaw (Griyego). Ang kinetic theory ay nagsasaad na ang bawat substance ay binubuo ng mga atomo o molekula at ang mga atomo o molekula ay patuloy na gumagalaw nang random.
Kapag gumagalaw, ang mga atomo o molekula ay kailangang bumilis. Ang mga atomo o molekula ay mayroon ding masa. Dahil mayroon itong masa (m) at bilis (v), ang atomo o molekula ay may kinetic energy (EK) at momentum (p). Kinetic energy: EK = 1/2 mv² . Habang ang momentum: p = mv. Bukod sa momentum, may mga puwersa rin. Kapag gumagalaw, may posibilidad ng mga banggaan. Kaya, ang mga puwersa ay lumilitaw dahil sa mga pagbabago sa momentum kapag naganap ang isang banggaan.
Masasabi nating ang teoryang kinetiko ay batay sa enerhiyang kinetiko, momentum, at puwersa. Ang tatlong bagay na ito ay pinag-aaralan sa paksang dinamika ng galaw (ang mga batas ni Newton, impulso, at momentum). Ang pagkakaiba ay sa teoryang kinetiko, inilalapat natin ang dinamika sa antas ng mga atomo o molekula. Ang teoryang kinetiko ay binuo nina Boyle (1627-1691), Daniel Bernoulli (1700-1782), Joule (1818-1889), Kronig (1822-1879), Rudolph Clausius (1822-1888) at Clerk Maxwell (1831-1879).
Ang pagkakaroon ng teoryang kinetiko na ito ay maaaring magpaliwanag sa natuklasan ni Brown. Ayon sa teoryang kinetiko, ang polen ay gumagalaw dahil ang mga molekula ng tubig na mabilis na gumagalaw ang nagtutulak dito. Napakarami ng bilang ng mga molekula ng tubig, kaya ang polen ay itinutulak mula sa iba't ibang direksyon.
Batay sa batas ng patuloy na paghahambing at sa pagtuklas ng brown motion, ang teoryang atomiko ay lalong pinaniniwalaan ng mga siyentipiko. Ang mga atomo ang pinakamaliit na piraso ng anumang substansiya. Kaya naman, ang atomo ay may sukat. Ano ang sukat ng isang atomo?
Noong 1905, sinuri ni Einstein ang laki ng mga atomo sa teoretikal na paraan. Batay sa teoryang atomiko, teoryang kinetiko, at datos na nakuha sa pamamagitan ng mga eksperimento, natuklasan niya na ang diyametro ng atomo ay humigit-kumulang 10-10 m . Kaya, ang diyametro ng atomo ay nakukuha sa pamamagitan ng kalkulasyon. Natuklasan ang laki ng mga atomo, kaya kinikilala ang teoryang atomiko, pati na rin ang teoryang kinetiko.
