Молекули дуже малі, але подивіться, як просто оцінити їх розміри і масу. Досить одного спостереження і пари нескладних розрахунків. Правда, треба ще додуматися до того, як це зробити.
В основі молекулярно-кінетичної теорії будови речовини лежать три твердження: речовина складається з частинок; ці частинки безладно рухаються; частинки взаємодіють один з одним. Кожне твердження строго доведено за допомогою дослідів.
Властивості і поведінка всіх без винятку тел від інфузорії до зірки визначаються рухом взаємодіють один з одним часток: молекул, атомів або ще менших утворень - елементарних частинок.
Оцінка розмірів молекул. Для повної впевненості в існуванні молекул треба визначити їх розміри.
Найпростіше це зробити, спостерігаючи розпливанню крапельки масла, наприклад оливкової, по поверхні води. Масло ніколи не займе всю поверхню, якщо посудина великий (рис.8.1). Не можна змусити крапельку об'ємом 1 мм 3 розплився так, щоб вона зайняла площу поверхні більше 0,6 м 2. Можна припустити, що при растекании масла по максимальної площі воно утворює шар товщиною всього лише в одну молекулу - «мономолекулярний шар». Товщину цього шару неважко визначити і тим самим оцінити розміри молекули оливкової олії.
Обсяг V шару масла дорівнює добутку його площі поверхні S на товщину d шару, т. Е. V = Sd. Отже, розмір молекули оливкової олії дорівнює:
Перераховувати зараз всілякі способи докази існування атомів і молекул немає необхідності. Сучасні прилади дозволяють бачити зображення окремих атомів і молекул. На малюнку 8.2 показана мікрофотографія поверхні кремнієвої пластини, де горбки - це окремі атоми кремнію. Подібні зображення вперше навчилися отримувати в 1981 р з допомогою не звичайних оптичних, а складних тунельних мікроскопів.
Розміри молекул, в тому числі і оливкового масла, більше розмірів атомів. Діаметр кожного атома приблизно дорівнює 10 -8 см. Ці розміри настільки малі, що їх важко собі уявити. У таких випадках вдаються до допомоги порівнянь.
Ось одне з них. Якщо пальці стиснути в кулак і збільшити його до розмірів земної кулі, то атом при тому ж збільшенні стане розміром з кулак.
Число молекул. При дуже малих розмірах молекул число їх в будь-якому макроскопічному тілі величезна. Підрахуємо приблизну кількість молекул в краплині води масою 1 г і, отже, об'ємом 1 см 3.
Діаметр молекули води дорівнює приблизно 3 • 10 -8 см. Вважаючи, що кожна молекула води при щільній упаковці молекул займає обсяг (3 • 10 -8 см) 3. можна знайти число молекул в краплині, розділивши обсяг краплі (1 см 3) на обсяг, який припадає на одну молекулу:
При кожному вдиху ви захоплюєте стільки молекул, що якби всі вони після видиху рівномірно розподілилися в атмосфері Землі, то кожен житель планети при вдиху отримав би дві-три молекули, що побували в ваших легенів.
Розміри атома малі:.
Про трьох основних положеннях молекулярно-кінетичної теорії мова буде йти неодноразово.
.
1. Які вимірювання треба зробити, щоб оцінити розміри молекули оливкової олії?
2. Якби атом збільшився до розмірів макового зернятка (0,1 мм), то розмірів якого тіла при тому ж збільшенні досягло б зернятко?
3. Перерахуйте відомі вам докази існування мо¬лекул, не згадані в тексті.
Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, напишіть нам.
Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - Освітній форум.