Az atomok molekulákon belüli kapcsolata és mozgása
A Lilliputok teljesítik a Gulliver-ügyeket
Mélyebb és átható kutatók rejtelmeibe apró anyagi részecskék, minden további részletek fognak tanulni a szerkezet a molekulák és atomok, és kezd úgy tűnik, hogy a világ ismert anyagok és tárgyak, könnyen megkülönböztethető a szemével, nem éles a speciális berendezések és mikroszkópok, teljesen elfelejtette őket.
De a tudomány, minden mindennel összefügg, és tudták, milyen az atom segít megérteni, hogyan formában molekulák különböznek egymástól gázok, folyadékok és szilárd anyagok, és miért a Brown-mozgás (amellyel azt lehet mondani, és elkezdte a tudományos vizsgálat a szerkezet az anyag! ) könnyedén megfigyelhető folyadékokban és gázokban.
Természetesen a tudósok elfogadhatnák az írók segítségét, akik sok meghatározással jöttek létre annak érdekében, hogy megkülönböztessék az anyag egy állapotát a másiktól. Felix Krivin például felajánlotta, hogy felismeri a szilárd testet ... racionalizálással, mert ez a tulajdonság segít neki abban, hogy egy folyékony környezetben éljen, alkalmazkodjon ehhez a környezethez, és ennek ellenére végül nem oldódik fel.
De a makacs fizikusok saját útjukat akarják ... Pontosan ábrázolták a környező világgal kapcsolatos elképzeléseiket.
Az atomok és molekulák országában leggyakrabban százmilliomodik centiméternyi apró összeget használnak. Angstromnak nevezték, az egyik híres tudós tiszteletére. Nagyon kis méretek az angstrom segítségével vannak feltüntetve, mert egy mikron - tízezer angströmben!
A különböző anyagok atomjai, amelyek mérete általában egy vagy két angström, egymással kicserélik a külső elektronokhoz hasonló anyagrészecskéket. Néha az elektronok örökké eljutnak a szomszédos atomra - és azután, hogy az ellenkező jelre vádoltak, ezek az atomok molekulákká alakíthatók az elektromos vonzás erejével. Ezt a kapcsolatot ionosnak nevezik.
Lehetséges az atomok és az elektronok kollektív birtoklása - több elektron közösvé válik két atomhoz, és összekapcsolja őket a molekulákkal. Az atomok ilyen jellegű kapcsolódását kovalens kötésnek nevezik.
Természetesen nagyon eltérő kombinációk vannak e két kapcsolódási forma és néhány más, kevésbé általános jellegű kombinációval. Néha olyan molekulák, amelyek tíz, több száz és ezer atomból állnak (ilyen például a polimerek molekulái és sok természetes anyag), hogy ugyanazon molekulában létezik egy sor különböző típusú kötés. Egy nagy molekula egyes atomjai két közös elektront (egyszeres kötést) kombinálhatnak, mások - négy (kettős kötés) vagy akár hat elektron (hármas kötés).
Méretek gázmolekulák mint az oxigén és a nitrogén, csak 3-4 angström, és a nagyobb szerves molekulák élő sejtek vagy szintetikus gumi, nylon, nylon húzó őket egy sorban fogja elfoglalni távolságban tíz vagy százezer angström. A szerves molekulák szélessége, mint általában, nem haladja meg az 5-10 angström értéket. Ha összehasonlítjuk egy ilyen molekula egy acél kötél, akkor meg kell elképzelni, hogy a kötél átmérője 10 cm, hossza 10 kilométer!
Az ilyen dimenziók felmérésének képessége segítette a tudósokat abban, hogy sokat értsenek a különböző anyagok viselkedését illetően. A gázokban a molekulák közötti átlagos távolság tízszer nagyobb, mint maguk a molekulák méretei; A szilárd anyagokban, különösen a kristályokban, az atomok általában nagyon szorosan vannak csomagolva, és a köztük lévő szabad rések nem haladják meg az atomok méretét. A folyadékok ebben az értelemben köztes helyzetben vannak. Ennek ábrázolása a szilárd test olvadásának folyamatát biztosítja.
Például egy rézdarabban a szabad terület aránya 26% (az összes többi atomot elfoglalja). Az olvadt rézben ez az arány 26% -ról 29% -ra nő. A térfogatnak csupán 3% -a volt az atomok "elhelyezésében", de az anyag tulajdonságai megváltoztak! Egy monolitikus darab helyett, amelyben nehezen gyanítható bármely mozgás, előttünk állunk, folyékonyak, folyékonyak, életszerűek, folyékonyak.
Természetesen, még egy szilárd testben is, az atomok, amelyeket elektronikus szálakkal összekapcsolnak, észrevehetetlenül, de folyamatosan mozognak, az egyensúlyi helyzet körül oszcillálnak. Az atomok közötti távolság növekedése az olvadás során lehetővé teszi ezeknek a mozgásoknak a növekedését, hogy a folyékony atomok néha egymás helyét is megváltoztassák!
Érthető, hogy a gáz molekulái minden oldalról "hámoznak" minden olyan idegen részecskét, amely beleesett a társadalomba, legyen szó pollenről a növényekről, a koromrészecskékről vagy a fémekről. A gázokban lévő molekulák nagyon sokféle sebességgel rendelkeznek, és a leglassabbak "csak" 50-100 méter másodpercenként repülnek. Természetesen a Brownian mozgással a részecskemozgás iránya attól függ, hogy melyik oldalon lesz gyorsabb és energikusabb molekulája.
Az állandó ütközés nem teszi lehetővé a gázmolekulák szabad távozását nagy távolságra. Normális körülmények között az oxigénmolekulák az egyik partnerük ütközését megelőzően átlagosan 500 angstrom távolságot és hidrogénmolekulákat - 1000 angstromot.
Ez - a milliárd molekulák gyors ütése - ez magyarázza a gázok és folyadékok nyomását, különösen a Föld légkörének nyomását. A Lilliputians, ha sok van, legyőzi a Gullivert. Emlékszel, hogy a több ezer kötelet összekapcsolta Gulliver nem tudott felkelni?
Meghatározva már XVIІ századi olasz tudós Torricelli, Galilei tanítványa, a légköri nyomást képes emelni a higanyoszlop a nehéz magassága 76 centiméter, és egy réteg víz - közel 10 méteres! Ehhez csak két üvegcsövet kell összekötni egymással. Légköri nyomás egy a kommunikáló csövek képesek nincs nyilvánvaló erőfeszítés „push” bármely más folyadék a csőben, hogy jelentős a magassága, amikor a szabad vége ennek a csövet lezárjuk.