2.1.2 Тепловое движение атомов и молекул вещества. 2.1.3 Взаимодействие частиц вещества. 2.1.4 Диффузия. Броуновское движение.
Тепловое движение атомов и молекул вещества – непрерывное и хаотичное движение частиц вещества, интенсивность которого возрастает с ростом температуры. Это явление входит в основные положения теории строения вещества и подтверждается диффузией и броуновским движением.
Современная теория строения вещества опирается на пять основных положений.
- Все вещества состоят из частиц.
Атом – мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства. Все известные химические элементы перечислены в таблице Менделеева.Молекула – мельчайшая частица вещества, сохраняющая его свойства. Молекула может состоять из одного или нескольких атомов. - Между частицами вещества есть промежутки.
- Частицы вещества двигаются непрерывно и хаотично.
- Движение частиц вещества становится интенсивнее с ростом температуры. Движение частиц вещества называют тепловым.
- Частицы вещества взаимодействуют между собой: притягиваются и отталкиваются.Притяжение и отталкивание действуют одновременно и постоянно. Силы взаимодействия определяют свойства агрегатных состояний вещества. Так как в состав атомов и молекул входят частицы, обладающие электрическими зарядами, межмолекулярные взаимодействия имеют электромагнитную природу. Силы притяжения и отталкивания по-разному зависят от расстояния между частицами. На расстоянии, примерно равном размеру частицы, притяжение и отталкивание равны. Этому расстоянию соответствует наиболее устойчивое расположение частиц, с уменьшение расстояния преобладает отталкивание частиц. С увеличением – притяжение. На расстояниях, превышающих размер частицы в десять и более раз, силы взаимодействия ничтожно малы.
Каждое из пяти положений теории строения вещества имеет экспериментальные доказательства.
- Фотографии веществ с большим увеличением. Такие явления, как стачивание, растворение, растекание жидкостей до образования тонких плёнок.
- Фотографии вещества. Тепловое расширение веществ. Уменьшение суммарного объёма при смешивании различных жидкостей.
- Диффузия и броуновское движение.
- Возрастание скорости диффузии и интенсивности броуновского движения при увеличении температуры вещества.
- Слипание веществ при их тесном контакте, упругие деформации, смачивание жидкостями твёрдых поверхностей.
Диффузия – явление взаимного проникновения частиц одного вещества между частицами другого при их тесном контакте. Взаимное проникновение является результатом непрерывного и хаотичного движения частиц вещества. Диффузия протекает в направлении уменьшения концентрации частиц вещества.
Диффузия протекает во всех агрегатных состояниях вещества. Примерами диффузии в газах могут служить: распространение запахов; однородность воздуха, являющегося смесью различных газов; испарение. Примерами диффузии в жидкостях являются: растворение, однородность морской воды, заваривание чая. Примеры диффузии в твёрдых телах: засолка продуктов, «срастание» тел.
 |
| Рис. 1. Диффузия |
Диффузия протекает быстрее при повышении температуры вещества.
Диффузия является прямым доказательством основных положений теории строения вещества.
Броуновское движение – тепловое непрерывное хаотичное движение малых твёрдых тел, находящихся в жидкой или газообразной среде во взвешенном состоянии (действие силы тяжести не оказывает заметного влияния на движение тела).
 |
| Рис. 1. Траектория броуновской частицы |
Причиной броуновского движения является нескомпенсированное действие на малое тело частиц среды (молекул или атомов) вследствие их непрерывного и хаотичного движения. В результате ударов частиц среды броуновская частица совершает движение по сложной ломаной линии. Закономерности броуновского движения:
-
протекает неограниченно долго без каких-либо видимых изменений;
-
зависит от размеров, формы и массы броуновской частицы;
-
возрастает с ростом температуры среды.
Броуновское движение является прямым доказательством основных положений теории строения вещества.