Час по физика
6. Експериментално обосноваване на основните разпоредби на молекулярно-кинетичната теория за структурата на материята. Молекулярна маса и размер
Молекулярно-кинетична теория (MKT) е клон на физиката, който изучава свойствата на различни състояния на материята, базиран на идеята за съществуването на молекули и атоми като най-малките частици на материята. ИКТ се основават на три основни принципа:
1. Всички вещества са съставени от най-малките частици: думи, атоми или йони.
2. Тези частици са в непрекъснато хаотично движение, чиято скорост определя температурата на веществото.
3. Между частиците има сили на привличане и отблъскване, чийто характер зависи от разстоянието между тях.
Основните разпоредби на ИКТ се потвърждават от много експериментални факти. Съществуването на молекули, атоми и йони е доказано експериментално, молекулите са достатъчно проучени и дори снимани с помощта на електронни микроскопи. Способността на газовете да се разширяват безкрайно и да заемат целия обем, предоставен им, се обяснява с непрекъснатото хаотично движение на молекулите. Еластичността на газове, твърди вещества и течности, способността на течностите да намокрят някои твърди вещества, процесите на оцветяване, залепване, задържане на формата от твърди частици и много други показват наличието на сили на привличане и отблъскване между молекулите. Феноменът на дифузия - способността на молекулите на едно вещество да проникнат в пролуките между молекулите на друго - също потвърждава основните разпоредби на МСТ. Феноменът дифузия обяснява например разпространението на миризми, смесването на разнородни течности, процеса на разтваряне на твърди вещества в течности, заваряване на метали чрез тяхното топене или чрез натиск. Непрекъснатото хаотично движение на молекулите също се потвърждава от Брауново движение - непрекъснато хаотично движение на микроскопични частици, неразтворими течности.
Движението на броуновските частици се обяснява с хаотичното движение на течни частици, които се сблъскват с микроскопични частици и ги привеждат в движение. Експериментално е доказано, че скоростта на Брауновите частици зависи от температурата на течността. Теорията за Брауново движение е разработена от А. Айнщайн. Законите за движение на частиците имат статистически, вероятностен характер. Известен е само един начин за намаляване на интензивността на Брауново движение - намаляване на температурата.
Масите на молекулите са много малки и е удобно да се използват не абсолютни стойности на маси, а относителни. Относителните маси на атомите и молекулите бяха определени отдавна. Относителните атомни маси на всички химични елементи са посочени в периодичната таблица. Физическите методи, например чрез движението на йони в електрическо и магнитно поле, успяха да определят масите на някои атоми в абсолютни единици. Така се появи атомната единица за маса (amu), равна на 1/12 от масата на въглеродния атом.
Така, . Тъй като относителната молекулна маса е стойност, равна на съотношението на масата на молекула на дадено вещество към 1/12 от масата на въглеродния атом, относителната молекулна маса ви позволява да намерите масата на всяка молекула или атом