Atom nazariyasi va kinetik nazariya haqida maqola
Atom nazariyasi
Ming yillar davomida qadimgi yunonlar har bir sof modda (masalan, oltin, temir va boshqalar) atomlardan iborat deb ishonishgan. Ularning fikriga ko'ra, agar sof modda mayda bo'laklarga bo'linsa, u holda mayda qismlar yana kesiladi, keyin esa qayta kesiladi... va hokazo, u holda qayta kesilmaydigan eng kichik bo'laklar bo'ladi. Qayta kesilmaydigan eng kichik bo'laklar atomlar deb ataladi. Atom "bo'linib bo'lmaydi" degan ma'noni anglatadi (yunon tilida)
O'sha paytda atom endi bo'linmagan deb hisoblanadi. Ammo keyinchalik ba'zi olimlar elektronlar va atom yadrolarini (protonlar va neytronlar) kashf etdilar, shuning uchun atomlarni bo'lib bo'lmaydi degan taxmin noto'g'ri edi. Demak, atomlar elektronlardan (manfiy zaryadlangan) va atom yadrolaridan iborat. Elektronlar yadro atrofida aylanadi. Yadro ichida protonlar (musbat zaryadlangan) va neytronlar (neytral yoki zaryadsiz) mavjud.
Yana bir nazariya mavjud; nomi uzluksiz nazariya. Bu nazariya sof moddalarni cheksizlikka bo'lish mumkinligini ta'kidlaydi. Bu nazariyaga ko'ra, eng kichik bo'lak degan narsa yo'q. Eng kichik bo'laklarni baribir kichikroq bo'laklarga bo'lish mumkin. Shunday qilib, u cheksizga aylanadi. Bu ikki nazariyadan qaysi biri to'g'ri? To'g'ri atom nazariyasi yoki uzluksiz nazariya?
Fizikada, agar nazariya tajribalarda isbotlansa, har bir nazariya ilmiy jihatdan tan olinadi. 18, 19 va 20-asrlarda olimlar tomonidan o'tkazilgan tajribalar orqali atom nazariyasi haqiqat edi.
Birinchidan, quyidagi sharhlarni tushunib oling. Elementlar kimyoviy jihatdan boshqa moddalarga bo'linmaydigan sof moddalardir, masalan, oltin (Au), temir (Fe), mis (Cu), rux (Zn), natriy (Na), kaltsiy (Ca), xlor (Cl), azot (N), kislorod (O), vodorod (H) va boshqalar. Elementlardan tashqari, birikmalar ham mavjud. Birikmalar elementlardan iborat. U elementlardan iborat bo'lgani uchun, birikma baribir elementlarga bo'linishi mumkin. Birikmalarga misollar sifatida suvni keltirish mumkin.
Elementning eng kichik qismi atom, birikmaning eng kichik qismi esa molekuladir. Molekulalar bir-biriga yopishgan atomlardan iborat. Sof oltin elementga misol bo'la oladi. Sof oltin oltin (Au) atomlaridan iborat. Temir bo'laklari ham elementlarga misol bo'la oladi. Temir temir (Fe) atomlaridan iborat. Demak, element o'xshash atomlardan tashkil topgan sof moddadir.
Siz tez-tez ko'radigan, ushlaydigan va ichadigan suv suv molekulalaridan iborat (kimyoviy formulasi H₂2Oh). Suv molekulalari ikkita vodorod atomidan (H) va bitta kislorod atomidan (O) iborat.
Atom nazariyasining ba'zi dalillari:
Birinchidan, doimiy taqqoslash qonuni.
Taqqoslash qonuniga ko'ra, agar elementlar birlashib birikmalarga aylansa, hosil bo'lgan birikmalar bir xil massa nisbatiga ega bo'ladi. Masalan, tuz. Biz ko'rib turgan tuz tuz molekulalaridan (NaCl) iborat birikma. Tabiiyki, tuz molekulalari har doim 23 qism natriy (Na) va 35 qism xlor (Cl) dan hosil bo'ladi.
Uzluksiz nazariya buni tushuntira olmaydi, ammo atom nazariyasi buni tushuntira oladi. Atom nazariyasiga ko'ra, atomlar elementning eng kichik qismlari bo'lib, atomlar massaga ega. Birikma elementlarining massa nisbati elementni yaratgan atomlarning nisbiy massasi bilan bog'liq bo'lishi kerak. Birikmalarni hosil qiluvchi har bir elementning soniga asoslanib, olimlar atomlarning nisbiy massasini aniqlaydilar. Bu nisbiy deyiladi, chunki elementning nisbiy massasi boshqa element atomlarining nisbiy massasi bilan taqqoslanadi.
Vodorod eng yengil atom, shuning uchun u etalon sifatida ishlatiladi. Vodorod atomining nisbiy massasi (H) 1 qiymatiga teng. Vodorod atomining nisbiy massasi etalon sifatida ishlatilsa, uglerod atomining nisbiy massasi (C) 12 qiymatiga teng bo'ladi,
Kislorod atomining nisbiy massasi (O) 16 va hokazo qiymatga ega (elementlarning davriy jadvaliga qarang). Uglerod atomining nisbiy massasi = 12 bitta uglerod atomining massasi bitta vodorod atomining (H) massasidan 12 baravar katta ekanligini anglatadi. Kislorod atomining nisbiy massasi = 16 kislorod atomining massasi bitta vodorod atomining (H) massasidan 16 baravar katta ekanligini anglatadi.
Xalqaro tizimda (SI) bizda massa standarti, ya'ni Fransiyadagi xalqaro vazn va o'lchov muassasalarida saqlanadigan iridiy platina mavjud. Xalqaro kelishuvga ko'ra, iridiy platina massasi 1 kg ni tashkil qiladi, bu standart kilogrammdir. Atom shkalasida bizda ikkinchi massa standarti ham mavjud, ya'ni 12 C uglerod atomlari. Xalqaro kelishuvlarga asoslanib, 1 uglerod atomi 12 C ning massasi 12 0000 birlashgan atom massa birligiga (qisqartirilgan u) teng.
1 u = 1.66 x 10-27 kg.
1 ta uglerod atomining massasi (C) = 12.0000 u, 1 ta vodorod atomining massasi (H) = 1,0078 u, 1 ta kislorod atomining massasi (O) = 15.9994 u, 1 ta natriy atomining massasi = 22.9897 u va hokazo. Atom massasiga kelsak, buni elementlarning davriy jadvalida to'liq ko'rish mumkin.
Atom massasidan tashqari, molekulyar massa ham mavjud. Molekulyar massa - bu molekula atomlarining umumiy massasi. Masalan, tuz molekulasining massasi (NaCl) = bir natriy atomining (Na) massasi + bir xlor atomining (Cl) massasi. Suv molekulalarining massasi (H2O2)2O) = 2 ta vodorod atomining massasi (H) + bitta kislorod atomining massasi (O).
Ikkinchidan, jigarrang harakat
Qadim zamonlarda Robert Braun ismli ingliz biologi yashagan. U suvga solingan gulchangni tadqiq qilar edi (1827). Suv va gulchang mikroskop yordamida ko'rinadi. Robert Braun gulchangning o'z-o'zidan harakatlanishini ko'rgandan keyin buni g'alati deb topdi. Bu g'alati, chunki gulchang harakatlanadi. Gulchang harakatining yo'nalishi o'zboshimchalik bilan, lekin uzluksiz. U harakat hayot ekanligidan shubhalanadi, u yerda gulchang harakatlana olishi uchun yashaydi. Ammo uning taxmini noto'g'ri, chunki gulchang kabi mayda organik zarralar ham suvga solinganida harakatlanadi. Bu harakat Braun harakati deb ataladi.
Bu kashfiyotni kinetik nazariya rivojlanmaguncha tushuntirib bo'lmaydi.
Kinetik nazariya
Kinetik - harakatlanish (yunoncha). Kinetik nazariya har bir modda atomlar yoki molekulalardan iborat va atomlar yoki molekulalar uzluksiz tasodifiy harakatlanishini ta'kidlaydi.
Harakatlanayotganda atomlar yoki molekulalar tezlikni oshirishi kerak. Atomlar yoki molekulalar ham massaga ega. Chunki u massaga (m) va tezlikka (v) ega, shuning uchun atom yoki molekula kinetik energiyaga (EK) va impulsga (p) ega. Kinetik energiya: EK = 1/2 mv2Impuls bo'lsa-da: p = m v. Impulsdan tashqari, kuchlar ham mavjud. Harakatlanayotganda to'qnashuvlar ehtimoli mavjud. Demak, kuchlar to'qnashuv sodir bo'lganda impulsning o'zgarishi tufayli paydo bo'ladi.
Kinetik nazariya kinetik energiya, impuls va kuchga asoslangan deb aytishimiz mumkin. Bu uch narsa harakat dinamikasi (Nyuton qonunlari, impuls va impuls) fanida o'rganiladi. Farqi shundaki, kinetik nazariyada biz dinamikani atomlar yoki molekulalar darajasida qo'llaymiz. Kinetik nazariya Boyl (1627-1691), Daniel Bernoulli (1700-1782), Joule (1818-1889), Kronig (1822-1879), Rudolf Klauzius (1822-1888) va Klerk Maksvell (1831-1879) tomonidan ishlab chiqilgan.
Ushbu kinetik nazariyaning mavjudligi Braunning kashfiyotini tushuntirishi mumkin. Kinetik nazariyaga ko'ra, chang tez harakatlanuvchi suv molekulalari uni harakatga keltirgani uchun harakatlanadi. Suv molekulalari soni juda katta, shuning uchun chang turli yo'nalishlardan itariladi.
Doimiy taqqoslash qonuni va jigarrang harakatning kashf etilishiga asoslanib, atom nazariyasiga olimlar tobora ko'proq ishonishmoqda. Atomlar har qanday moddaning eng kichik bo'laklaridir. Shunday qilib, atomning o'lchami bor. Atomning o'lchami qanday?
1905-yilda Eynshteyn atomlarning hajmini nazariy jihatdan o'rganib chiqdi. Atom nazariyasi, kinetik nazariya va tajribalar orqali olingan ma'lumotlarga asoslanib, u atom diametri taxminan 10 ekanligini aniqladi.-10 m. Demak, atomning diametri hisoblash orqali olinadi. Atomlarning o'lchami kashf etilgan, shuning uchun atom nazariyasi ham, kinetik nazariya ham tan olingan.
