Kinetička molekularna teorija je pristup koji nastoji objasniti ponašanje čestica koje čine materiju. Prema ovoj teoriji, materija može postojati u tri različita stanja: krutom, tekućem i plinovitom. Svako stanje karakterizira organizacija i kretanje njegovih sastavnih čestica. U tom kontekstu, interakcije između čestica, kinetička energija i udaljenost između njih igraju temeljnu ulogu u određivanju stanja materije. U ovom tekstu detaljnije ćemo istražiti karakteristike i svojstva svakog od triju stanja materije.
Glavne hipoteze kinetičke teorije plinova: Razumjeti 3 temeljne.
Kinetička teorija plinova je teorija koja opisuje ponašanje plinova u smislu njihovih sastavnih čestica. Oslanja se na nekoliko temeljnih hipoteza kako bi objasnila ponašanje plinova u različitim situacijama. Razumijemo tri glavne hipoteze ove teorije:
Prva hipoteza je da je čestice plina su u pokret konstantan i neuređen. To znači da su čestice u stalnom kretanju, sudarajući se međusobno i sa stijenkama posude koja ih sadrži. Ti sudari odgovorni su za tlak koji plin vrši na stijenke posude.
Druga hipoteza je da su čestice plina malo u odnosu na ukupni volumen spremnika. To znači da je volumen koji zauzimaju čestice plina zanemariv u usporedbi s ukupnim volumenom spremnika. Ova hipoteza je važna za objašnjenje ponašanja plinova u smislu volumena i tlaka.
Treća hipoteza je da je čestice plina međusobno djeluju na neki način elastičanTo znači da su sudari između čestica savršeno elastični, što znači da nema gubitka kinetičke energije tijekom sudara. Ova hipoteza je važna za objašnjenje ponašanja plinova u smislu temperature i kinetičke energije.
Ovo su tri glavne hipoteze kinetičke teorije plinova, koje su temeljne za razumijevanje ponašanja plinova u različitim situacijama. Pomažu nam da shvatimo kako se ponašaju čestice plina i kako makroskopska svojstva plinova proizlaze iz ponašanja pojedinačnih čestica.
Navedite tri fizička stanja tvari: kruto, tekuće i plinovito.
Kinetička molekularna teorija je teorija koja opisuje ponašanje čestica u različitim fizičkim stanjima materije. Tri glavna stanja materije su: sólido, tekući e plinoviti.
U državi sólido, čestice su blizu jedna drugoj i organizirane u krutu strukturu. Vibriraju oko fiksnog položaja, ali nemaju slobodu kretanja da bi se pomicale jedna u odnosu na drugu.
U državi tekući, čestice su više odvojene nego u čvrstom stanju, što im omogućuje međusobno kretanje. Još uvijek su dovoljno blizu da održe koheziju, ali nemaju fiksni oblik, prilagođavajući se posudi koja ih sadrži.
U državi plinoviti, čestice su vrlo udaljene i slobodno se kreću u prostoru. Sudaraju se jedna s drugom i sa stijenkama posude, ispunjavajući sav raspoloživi volumen.
Ova tri stanja materije određena su kinetičkom energijom čestica i silom privlačenja među njima. Kinetička molekularna teorija pomaže nam razumjeti kako se materija ponaša u različitim uvjetima i kako dolazi do promjena stanja.
Principi kinetičke molekularne teorije: gibanje čestica u plinovitim tvarima.
Kinetička molekularna teorija opisuje ponašanje čestica u različitim agregatnim stanjima, kao što su krutine, tekućine i plinovi. U slučaju plinovitih tvari, čestice su u stalnom nasumičnom i kaotičnom kretanju, sudarajući se jedna s drugom i sa stijenkama posude koja ih sadrži.
Principi kinetičke molekularne teorije tvrde da se čestice u plinu nalaze u stalnom, neuređenom kretanju, različitim brzinama. Te čestice zauzimaju cijeli volumen posude u kojoj se nalaze i nemaju definirani oblik. Nadalje, sudari između čestica i stijenki posude odgovorni su za tlak koji plin vrši.
Važno je napomenuti da je, prema kinetičkoj molekularnoj teoriji, temperatura plina izravno povezana s prosječnom brzinom njegovih čestica. Što je viša temperatura, to je veća prosječna brzina čestica, što rezultira većim tlakom koji plin vrši.
Ovi principi su temeljni za razumijevanje fizičkih procesa koji se odvijaju u plinovima i za proučavanje fenomena poput tlaka i temperature.
Ponašanje molekula u različitim fizičkim stanjima tvari: detaljna analiza.
Kinetička molekularna teorija je temeljna za razumijevanje ponašanja molekula u različitim fizičkim stanjima materije. Ova teorija opisuje ponašanje molekula u smislu gibanja i interakcija među njima.
U čvrstom stanju, molekule su raspoređene u pravilnom uzorku i imaju ograničeno vibracijsko gibanje. Bliže su jedna drugoj i snažno međudjeluju, održavajući fiksni oblik i volumen. Molekule u čvrstom stanju ne mogu se slobodno kretati, što rezultira krutom, uređenom strukturom.
U tekućem stanju, molekule su dalje jedna od druge nego u krutom stanju i pokazuju translacijsko, rotacijsko i vibracijsko gibanje. I dalje su blizu jedna drugoj, ali nisu tako organizirane kao u krutom stanju. Molekule tekućine slobodno klize jedna pored druge, omogućujući tekućini da teče i poprima oblik svoje posude.
U plinovitom stanju, molekule su vrlo udaljene jedna od druge i kreću se velikom brzinom translacije. Praktički ne međudjeluju jedna s drugom, što rezultira plinom bez definiranog oblika ili volumena. Molekule plina imaju potpunu slobodu kretanja i ravnomjerno su raspoređene po raspoloživom prostoru.
Ovo razumijevanje je ključno za objašnjenje svojstava i ponašanja opaženih u prirodi.
Kinetička molekularna teorija: 3 agregatna stanja materije
Kažu da je cijeli svemir sačinjen od materije i da se, kada se ona mijenja, stvara energija. I, kao i uvijek, ljudska znatiželja nas je mnogo puta navela da se zapitamo od čega je sva ta materija sačinjena. Kroz povijest stvoreni su različiti modeli koji to objašnjavaju, a jedan od njih je kinetička molekularna teorija .
Prema ovom modelu, materiju bi činila temeljna jedinica koju ne možemo percipirati osjetilima - atom. Atomi se pak grupiraju i tvore molekule.
Da navedemo klasičan primjer, molekula vode je strukturirana s jednim atomom kisika i dva atoma vodika (H2O). Ali kinetička teorija ne samo da to postulira, već i zato što postoje tri osnovna stanja materije: čvrsto, tekuće i plinovito .
- Možda će vas zanimati: ”5 vrsta kemijskih veza: tako je sastavljena materija
Podrijetlo kinetičke teorije
Dok nije postignuta formulacija ovog modela, dogodili su se različiti događaji koji su omogućili postavljanje temelja za ponudu ove teorije.
Početi, Koncept atoma nastao je u staroj Grčkoj , pod atomističkom školom, čiji su učenici širili ideju da je atom nedjeljiva jedinica koja tvori svu materiju u svemiru. Demokrit je bio jedan od njezinih najvećih predstavnika, ali njegovi su se prijedlozi izravno sukobljavali s idejama Aristotela, koje su dominirale u to vrijeme, te su ostali nezapaženi.
Tek početkom 19. stoljeća, kada se ideja atoma ponovno pojavila u području znanosti, kada John Dalton je postavio atomsku teoriju , što ukazuje na to da je svaka tvar sastavljena od atoma.
Prije toga, Daniel Bernoulli je 1738. tvrdio da plinovi su nastali sudaranjem molekula jednih s drugima i s površinama, stvarajući tlak koji se osjeća. Nakon pojave atomske teorije, sada se prepoznaje da su te molekule konfigurirane atomima.
Kinetička molekularna teorija proizlazi iz skupa studija provedenih prvenstveno na plinovima, čiji je konačni zaključak bio sličan. Neka od najznačajnijih djela su ona Ludwiga Boltzmanna i Jamesa Clerka Maxwella.
Argument
Ova molekularno-kinetička teorija pretpostavlja da materiju tvori skup čestica poznatih kao atomi ili njihove molekule, koji su stalno u pokretu Budući da se ne prestaju kretati, prije ili kasnije sudaraju se s drugim atomom ili s površinom.
Ovaj sudar se provodi kinetički, tj. energija se prenosi bez gubitaka , tako da kada se atom sudari, on se istom brzinom izbacuje u suprotnom smjeru, bez prekidanja kretanja. Kinetička energija stvorena u sudaru pretvara se u osjećaj tlaka.
Razlika između stanja materije
Iako je molekularna kinetička teorija nastala proučavanjem plinovitog stanja, ona također služi za objašnjenje sastava tekućina i krutih tvari, nudeći način razumijevanja razlika između različitih stanja tvari.
Ključna stvar je u stupanj kretanja atoma Materija se sastoji od skupa čestica koje su u stalnom kretanju; u plinu su atomi slobodni i kreću se linearno kroz raspoloživi prostor, što pokazuje karakteristiku plinova koji uvijek zauzimaju sav prostor koji imaju.
U slučaju tekućina, udaljenost između atoma nije toliko velika , ali su bliže jedno drugome, iako se i dalje kreću manjom brzinom. To objašnjava zašto tekućina zauzima fiksni volumen, ali se može širiti po površini.
Konačno, u čvrstom stanju, Atomi su vrlo blizu jedan drugome, bez slobodnog kretanja, iako vibriraju na mjestu. Stoga čvrste tvari zauzimaju određeni prostor i ne mijenjaju volumen tijekom vremena.
Prema kinetičkoj molekularnoj teoriji, sila koja veže atome poznata je kao kohezijska sila Ime je dobio zbog krutih tvari koje su više prisutne u tim spojevima, odnosno koje su kohezivnije od tekućine ili plina.
Važnost ovog modela
Zanimljiva stvar kod ove teorije je kako povezuje postojanje atoma s mjerljivim fizičkim svojstvima, kao što su tlak ili temperatura Nadalje, ima korelaciju s matematičkim formulama zakona idealnog plina.
Neću ulaziti u previše detalja o ovome, ali, na primjer, slaže se s formulama koje pokazuju da na višim temperaturama atomi imaju veću brzinu. Lako je razumjeti: da bi se led pretvorio u tekućinu, a zatim u paru, mora se primijeniti toplina. Kako temperatura raste, molekule H2O dobivaju na brzini i prekidaju kohezivne sile, mijenjajući agregatno stanje materije.