Molekulák és atomok
Az a hipotézis, hogy minden anyag apró részecskékből áll, régen megjelent, több mint kétezer évvel ezelőtt. De csak a XIX-XX. Század fordulóján. Megállapították, hogy milyen részecskék és tulajdonságaik vannak.
Az anyagokat alkotó részecskéket molekuláknak nevezik. Így például a víz legkisebb részecskéje víz molekulája, a cukor legkisebb részcukora cukormellula stb.
Milyen méretűek a molekulák?
Ismeretes, hogy egy cukor darabot apró szemcsékbe lehet zúzni, a búzaszemetet lisztbe lehet őrölni. Egy csepp olaj, amely a víz felszínén terjed, filmet alkothat, amelynek vastagsága több tízszer annyi kisebb, mint az emberi haj átmérője. De egy szemcsés liszt és az olajfesték vastagsága nem tartalmaz egy, de sok molekulát. Ennélfogva ezeknek az anyagoknak a molekuláinak mérete még kisebb, mint a liszt gabona nagysága és a film vastagsága.
A következő összehasonlítást megadhatja: a molekula sokkal kisebb, mint egy közepes méretű alma, hányszor az alma kisebb, mint a föld.
Ha a méretek valamennyi szerv nőtt egymilliószor (a vastagsága egy emberi ujj válna egyenlő 10 km), és akkor a molekula volna olyan kicsi, mint egy fél pont a nyomtatott szöveget a bemutató.
A molekulákat nem szabad szemmel látni. Olyan kicsiek, hogy még egy mikroszkóppal sem láthatók, 1000-szeres emelkedéssel.
A biológusok tisztában vannak a 0,001 mm-es mikroorganizmusokkal (például baktériumokkal). A molekulák több száz és ezerszor kisebbek.
A molekulák méreteinek meghatározásához különböző kísérleteket végeztünk. Az egyiket leírjuk.
A mosott tiszta vizet önteni egy nagy edénybe, és a felszínén helyeztünk egy csepp olaj. Az olaj elkezdett terjedni a víz felszínén, filmet alkotva. Az olaj elterjedése miatt a film vastagsága kisebb és kisebb lett. Egy idő után a terjedés megszűnt. Feltételezve, hogy ennek oka az a tény, hogy az összes olaj molekulák jelentek meg, a felületen (filmet képeznek egy molekulában vastag), hogy meghatározzuk az átmérője a molekula, hogy megtalálják a kapott film vastagsága elegendő.
A film vastagsága k egyenlő a térfogatának V arányával az S területhez:
A film térfogata a csepp térfogata, amelyet a víz felületére helyeztünk. Előre megmérik; ehhez használjon mérőhengert - egy főzőpoharat. Pipettával több tucat csepp olajat ürítenek be egy üres főzőpohárba, és össztérfogatukat mérik; majd ezt a kötetet a cseppek számával osztva találja meg az egy csepp térfogatát.
A leírt kísérletben cseppecske, amelynek térfogata V = 0,0009 cm 3, és a terület a film a belőle képzett egyenlő S = 5500 cm 2. Behelyettesítve ezeket az értékeket az általános képletű (26,1), megkapjuk
h = 0,00000016 cm
Ez a szám az olajmolekula hozzávetőleges méretét fejezi ki.
Mivel a molekulák nagyon kicsiek, minden testben hatalmas mennyiséget tartalmaznak. Ahhoz, hogy hozzon létre egy képet a szám, egy példát: ha egy gyermek gumilabda hidrogénnel töltött, hogy egy ilyen vékony szúrt ki, hogy minden második jönne ki egy millió molekula, az indulás az összes molekulák a labda lesz szüksége 30 milliárd év alatt! És ez annak ellenére, hogy a gömböt töltött hidrogén tömege mindössze 3 g volt.
Bár a molekulák és nagyon apró részecskék, de osztoznak is. A molekulákat alkotó részecskéket atomoknak nevezik.
Az egyes típusú atomokat általában különleges szimbólumok jelölik. Például:
az oxigénatom O,
a hidrogénatom H,
szénatom - C.
Különleges szimbólumok (az úgynevezett kémiai képletek) is léteznek molekulák kijelölésére. Például egy oxigénmolekula két azonos oxigénatomból áll, ezért jelölése alapján a következő kémiai képletet alkalmazzuk: O2. A vízmolekula három atomból áll: egy oxigénatomot és két hidrogénatomot, ezért H2O-nak nevezik.
A 68. ábra két vízmolekula feltételes képet ad. Amikor elosztjuk két molekula vizet kapunk két oxigénatomot és négy hidrogénatom egymástól két hidrogénatom összekapcsolódhat a molekulában hidrogénatomok és oxigénatomok - egy oxigén molekula, amint azt vázlatosan a 69. ábra
68. ábra, 69. Víz, hidrogén és oxigén molekulák képe.
A modern technológia lehetővé teszi, hogy megkapjuk képeket az egyes atomok és molekulák 70. ábra mutatja a arzén-fluorid molekula készült fénykép elektronmikroszkópos holografikus mikroszkópia, engedélyező nőtt a 70 millió alkalommal. Photo egyetlen atom látható a 71. ábra a kép a argon atom nagyított 260 millió alkalommal
70. ábra, 71. A molekulák fényképei.
Az atomok nagyon kicsi részecskék, de összetett szerkezettel is rendelkeznek, még kisebb részecskék is vannak, amelyek később megtanulják.
1. Melyek az anyagokat alkotó részecskék nevei?
2. Ismertesse a tapasztalatot, amellyel meghatározhatja a molekula méretét.
3. Melyek a molekulákat alkotó részecskék nevei?
4. Milyen atomok a víz molekulái? Mi a H2 képlet?
5. Írja be a hidrogénmolekula kémiai képletét, ha ismert, hogy ez a molekula két azonos hidrogénatomból áll.
6. Hány (és mi) atomok tartalmaznak egy szén-dioxid molekulát, ha kémiai képletje C02-
A weboldalakról küldött olvasók
Megtanulja a fizika online ingyen, a fizika tervezését, a fizika témaköreinek listáját az iskolai program szerint, a fizika kivonatai ingyenes letöltés, kész házi feladat, válaszok, fizikai tesztek
Ha bármilyen korrekció vagy javaslata van ehhez a leckéhez, írjon nekünk.
Ha látni szeretné a leckék más módosításait és kívánságait, nézze meg itt - Oktatási Fórum.