Вся материя в мире занимает какой-то объем в пространстве, от маленьких песчинок на пляже до звезд в космосе. И все они с течением времени могут менять свои характеристики.
В повседневной жизни люди сталкиваются с вещами абсолютно не похожими друг на друга. Одни предметы твердые, другие жидкие, а иные невидимы, как газ. А при определенных условиях твердое вещество становится жидким, или наоборот.
В природе встречаются и такие предметы, которые нельзя назвать ни твердыми, ни жидкими, ни газом. Например, молния или открытое пламя. Такое состояние вещества современная наука называет плазмой.
Основы
В основе строения вещества лежит молекулярно-кинетическая теория (МКТ). В ней заключаются базовые принципы, обобщающие многочисленные наблюдения и эксперименты, объясняющие физические и химические свойства тел. Эти тезисы отличаются от популярной нынче и считающейся более правильной квантовой механики.
Выделяют 3 главных тезиса МКТ:
- Вся материя состоит из микроскопических частиц – молекул и атомов. Их расположение в пространстве называют дискретным (от лат. discretus — прерывистость), то есть все частицы являются отдельными самостоятельными объектами, образующими тела.
- Молекулы и атомы никогда не пребывают в состоянии покоя, а их движения всегда хаотичны.
- Взаимодействие между атомами и молекулами осуществляется с помощью химических связей.
Атомы и молекулы
Если взять листок бумаги и начать делить его на всё более и более мелкие части, в какой-то момент деление закончится.
Эти мельчайшие части данного вещества называются атомами и молекулами. Их также можно разделить на более мелкие частицы, но тогда их части уже не будут обладать свойствами исходного вещества. В этом смысле атомы и молекулы называются неделимыми частицами. Вот только по современным данным таких частиц, из которых всё состоит, намного больше. Про это мы подробно рассказывали в этой статье.
Для сравнения приведем аналогию. Если автомобиль разобрать на части – его уже не будет, и, хотя все детали продолжают существовать, на них нельзя никуда уехать, потому что потерялась взаимосвязь и организация между отдельными деталями.Молекула является частью набора стабильных частиц из которого состоит вещество. Эта часть имеет все его химические свойства.
Атомы являются химическими элементами, охарактеризованными и сгруппированными по видам и свойствам в периодической системе Менделеева. К химическим свойствам относится способность взаимодействовать с другими веществами. А также от этого зависит вкус, цвет и запах вещества.
Молекулы имеют микроскопический размер и массу. Обычная шариковая ручка состоит из миллиона миллионов разных молекул.
Атом – частица вещества, входящая в состав молекулы и являющаяся носителем его свойств.
Атом состоит из 3-х более мелких (элементарных) частиц: протона, нейтрона и электрона. Их количество может иметь разную пропорцию, что существенно влияет на свойство атома.
Тепловое движение
Первый тезис МКТ сообщает, что вещество не является сплошным и непрерывным. Частицы находятся на определенном расстоянии друг от друга, эта величина может меняться в зависимости от внешних факторов.
Расстояние между молекулами может изменяться под воздействием температуры. При нагреве расстояние растет, и тело расширяется. При охлаждении расстояние сокращается, и, соответственно, тело сжимается. Это явление называется тепловое расширение тел.
Доказательством первого тезиса МКТ служит одно из явлений под названием диффузия – процесс перемещения частиц одного вещества в среде другого, из области с высоким содержанием молекул в область с низким, приводящий к выравниванию концентрации веществ по всему занимаемому объёму.
Скорость процесса диффузии можно контролировать с помощью изменения температуры. Если нагреть материю, то частицы одного вещества быстрее займут пространство между молекулами другого.
Видео по теме
Заключение
При рассмотрении, как устроено вещество и при учете основных положений молекулярно-кинетической теории, на примере теплового расширения и диффузии видно, как в повседневной жизни выражаются разные явления молекулярной физики.
Понимание этих процессов дает преимущество в правильном употреблении и взаимодействии с окружающими предметами.
Поделиться:
