תיאוריה קינטית מולקולרית: 3 מצבים של חומר
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, להיות אחד מהם התיאוריה הקינטית המולקולרית .
על פי מודל זה, החומר ייווצר על ידי יחידה בסיסית שלא ניתן להעריכם בחושים, 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 תיאוריה קינטית לא רק postulates 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 הזה התרחשו אירועים שונים שאפשרו לבסיסים להציע את התיאוריה הזאת.
ראשית, 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 מוגדר על ידי אטומים.
לפני כן, דניאל ברנולי טען ב -1738 הגזים היו עשויים ממולקולות המתנגשות זו בזו עם המשטחים, לייצר את הלחץ כי הוא הרגיש. לאחר הופעת התיאוריה האטומית, כיום ידוע כי מולקולות אלה מוגדרות על ידי אטומים.
התיאוריה הקינטית המולקולרית באה 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 כ"אטומים "או על ידי מולקולות של אלה, כי הם נעים כל הזמן . כיוון שהם אינם מפסיקים לנוע, במוקדם או במאוחר הם מתנגשים באטום אחר או על משטח.
התנגשות זו מבוצעת בקינטית, במילים אחרות, אנרגיה מועברת ללא הפסדים , כך שהאטום המתנגש יורה בכיוון השני באותה מהירות, מבלי לעצור את התנועה. האנרגיה הקינטית שנוצרת בהתנגשות מתורגמת ללחץ המורגש.
ההבדל בין מצבי החומר
למרות התיאוריה הקינטית המולקולרית נולדה מן המחקר של המדינה הגזי, שכן היו מחקרים רבים על זה שאפשר 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 מידת התנועה של האטומים . החומר נוצר על ידי קבוצה של חלקיקים כי הם בתנועה מתמדת; בגז, האטומים חופשיים וזזים באופן ליניארי לאורך החלל הזמין, ומדגימים את המאפיינים של גזים שתמיד תופסים את כל המרחב שיש להם.
במקרה של נוזלים, המרחק בין האטומים אינו כה גדול , אבל הם יותר ביחד, 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 . שמו 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 כי בטמפרטורות גבוהות, אטומים יש מהירות גבוהה יותר. זה קל להבין, עבור קרח לעבור נוזלי ולאחר מכן קיטור יש צורך להחיל חום. כאשר הטמפרטורה עולה, מולקולות H2O לצבור מהירות לשבור את לכידות כוחות, לשנות את מצב העניין.
