התיאוריה הקינטית המולקולרית 3 מצבי החומר

אומרים כי היקום כולו מורכב מחומר וכאשר הוא משתנה, האנרגיה נוצרת. וכמו נורמלי, טבעו המוזר של האדם הוביל אותנו לשאול את עצמנו בהזדמנויות רבות שכל העניין הזה נוצר. לאורך ההיסטוריה, מודלים שונים כבר המציאו להסביר את זה, אחד מהם להיות התיאוריה הקינטית המולקולרית.

על פי מודל זה, העניין ייווצר על ידי יחידה בסיסית שלא ניתן להעריך עם החושים, אני מדבר על האטום. בתורו, האטומים מקובצים כדי ליצור מולקולות.

כדי לתת דוגמה קלאסית, מולקולת המים בנויה עם אטום חמצן ושני אטומי מימן (H2O). אבל התיאוריה הקינטית לא רק פוסלת את זה, אלא גם כי יש שלושת המצבים הבסיסיים של החומר: מוצק, נוזלי וגז.

• אולי אתה מעוניין: "5 סוגים של קשרים כימיים: זה איך העניין מורכב

מקור התיאוריה הקינטית

עד לגיבוש המודל, התרחשו אירועים שונים שאפשרו לבסיסים להציע את התיאוריה הזאת.

כדי להתחיל, מושג האטום נולד ביוון העתיקה, תחת בית הספר האטומיסטי, שתלמידיו פרשו את הרעיון שהאטום הוא היחידה הבלתי ניתנת לחלוקה, היוצרת את כל דבר היקום. דמוקריטוס היה אחד מעוזריו הגדולים ביותר, אך הצעותיו התנגשו ישירות ברעיונותיו של אריסטו, ששלטו בעידן, ולכן הם לא זכו לתשומת לב.

זה לא היה עד תחילת המאה ה -19 כאשר הרעיון של אטום הופיע שוב בתחום המדע, מתי ג'ון דלטון הניח את התיאוריה האטומית, המציין כי כל חומר מורכב מאטומים.

לפני כן, דניאל ברנולי טען ב -1738 הגזים נוצרו על ידי מולקולות המתנגשות זו בזו עם המשטחים, לייצר את הלחץ כי הוא הרגיש. לאחר הופעת התיאוריה האטומית, כיום ידוע כי מולקולות אלה מעוצבות על ידי אטומים.

התיאוריה הקינטית המולקולרית נולדה מתוך סדרה של מחקרים שבוצעו בעיקר בגזים, ומסקנם הסופי היה דומה. כמה מן היצירות הבולטות הן אלה של לודוויג בולצמן וג'יימס קלרק מקסוול.

• מאמר בנושא: "9 המאפיינים של תיאוריית האטום של דלטון"

הוויכוח

תיאוריה קינטית מולקולארית זו מאשרת שהחומר נוצר על ידי קבוצה של חלקיקים הידועים בשם אטומים או על ידי מולקולות של אותם, כי הם נעים כל הזמן. כיוון שהם אינם מפסיקים לנוע, במוקדם או במאוחר הם מתנגשים באטום אחר או על משטח.

התנגשות זו מבוצעת באופן קינטטי, במילים אחרות, אנרגיה מועברת ללא הפסד, כך שהאטום המתנגש יורה בכיוון השני באותה מהירות, מבלי לעצור את התנועה. האנרגיה הקינטית שנוצרת בהתנגשות גורמת ללחץ להרגיש.

ההבדל בין מצבי החומר

למרות התיאוריה הקינטית המולקולרית נולדה מן המחקר של המדינה הגזי, שכן היו מחקרים רבים על זה מותר לכתוב את הרעיונות, זה גם משמש כדי להסביר את החוקה של נוזלים ומוצקים. יתר על כן, הוא מציע דרך לראות הבדלים בין מצבי החומר השונים.

נקודת המפתח טמונה את מידת התנועה של האטומים. החומר נוצר על ידי קבוצה של חלקיקים הנמצאים בתנועה מתמדת; בגז, האטומים חופשיים וזזים באופן ליניארי לאורך החלל הזמין, ומדגימים את המאפיין של גזים שתמיד תופסים את כל החלל הזמין.

במקרה של נוזלים, המרחק בין האטומים אינו כה גדול, אבל הם קרובים יותר, למרות שהם ממשיכים לנוע במהירות פחותה. זה מסביר מדוע נוזל תופסת נפח קבוע, אבל יכול להרחיב על פני השטח.

לבסוף, במצב מוצק האטומים קרובים מאוד, ללא תנועה חופשית למרות שהם רוטטים במקום. לכן, מוצקים לתפוס שטח מסוים ולא להשתנות בנפח.

על פי התיאוריה הקינטית המולקולרית, הכוח שקושר אטומים יחדיו ידוע בשם כוח לכידות. השם שלה הוא נתון כי מוצקים שיש להם נוכחות יותר איגודים אלה, כלומר, הוא מלוכד יותר נוזל או גז.

חשיבותו של מודל זה

הדבר המעניין בתיאוריה זו הוא איך היא מתייחסת לקיומו של האטום עם תכונות פיסיקליות ניתנות למדידה, כגון את הלחץ או את הטמפרטורה. בנוסף, יש לו מתאם עם נוסחאות מתמטיות של חוקי גזים אידיאליים.

אני לא אכנס לפרטים רבים על זה, אבל למשל, הוא מסכים עם נוסחאות המעידות על כך בטמפרטורות גבוהות, האטומים להציג מהירות גדולה יותר. זה קל להבין, עבור קרח לעבור נוזלי ולאחר מכן קיטור יש צורך להחיל חום. כאשר הטמפרטורה עולה, מולקולות H2O להשיג מהירות לשבור את כוחות לכידות, שינוי מצב העניין.