Struktura molekularna materii

Przez dość długi czas naukowcy tworzyli teorie i modele, które pomogłyby wyjaśnić podstawowe właściwości substancji i materiałów, które składają się na otaczający je świat.

W trakcie opowiadania wielu eksperymenty, eksperymenty; Odkryto nowe prawa i właściwości fizykochemiczne materiałów. Było to w dużej mierze spowodowane odkryciem pojęć "cząsteczka" i "struktura atomowo-molekularna materii". Porozmawiajmy o nich bardziej szczegółowo w tym artykule.

Pojawienie się pojęcia "struktury atomowo-molekularnej materii"

Nawet w czasach starożytnej Grecji wydawało się, że wszystko na świecie składa się z najmniejszych części. Grecy nazywali te cząsteczki cząsteczkami i atomami. Autorem tej hipotezy był Demokryt, który później stał się przodkiem teorii atomowej. Jednak wiedza ta w tamtych czasach nie rozwijała się aż do XVII wieku. Wszystkie badania materiałów ponownie doprowadziły do ​​tego, że wiele substancji składa się z cząsteczek, których jednostką strukturalną są atomy.

Później naukowcy zaczęli dochodzić do wniosku, że jeden rodzaj minerałów składa się na przykład z żelaza o 38% i tlenu o 62%, a każda z próbek pokaże taki skład chemiczny. Ale jeśli weźmiesz inne ciało o doskonałych właściwościach, analiza struktury atomowo-molekularnej substancji pokaże, że składa się ona w 60% z żelaza i 40% z tlenu.

Tak więc, pomimo faktu, że nie istniało jeszcze jednoznaczne pojęcie, w trakcie badań pojawiła się teoria, że ​​każda substancja jest innym zbiorem cząsteczek i atomów, które determinują jego podstawowe właściwości.

Opracowanie koncepcji "struktury molekularnej materii"

Termin "molekuła" został po raz pierwszy wprowadzony w 1811 roku przez włoskiego fizyka chemicznego Amadeo Avogadro. To on stał się pionierem teorii struktury atomowo-molekularnej.

Potwierdzenia tej teorii pojawiły się dopiero w latach sześćdziesiątych XIX wieku, kiedy powstał rosyjski chemik A. M. Butlerow, który był w stanie wyjaśnić molekularną teorię struktury materii. Zgodnie z jego pracą, właściwości jakiejkolwiek substancji są określone przez to, w jaki sposób atomy w cząsteczkach są ze sobą połączone, przez ich wzajemne oddziaływanie. Naukowiec postawił hipotezę, że cząsteczka jest mikrocząsteczką materiału złożonego z atomów, który może istnieć niezależnie.

Pojęcie molekuły zostało ustalone dzięki pracy innego rosyjskiego naukowca. Mówimy o M. V. Lomonosov.

Wielu naukowców z całego świata uczestniczyło w rozwoju nauczania atomistycznego: J. Maxwell, L. Boltzmann, J. Gibbs, R. Clausius, J. Dalton, D. I. Mendelejew, V. Roentgen, A. Becquerel, J. Thomson, M Planck i wiele innych. Wkład tych osób w fizykę molekularną i chemię jest nieoceniony.

Istota molekularnej teorii budowy materii

W oparciu o kompleks ćwiczeń przez wiele lat wyprowadzono molekularną teorię struktury materii. Istnieje kilka podstawowych zasad tej teorii, a mianowicie trzy podstawowe twierdzenia, które były wielokrotnie potwierdzane przez badania laboratoryjne:

1. Każde ciało składa się z najmniejszych cząsteczek - cząsteczek i atomów, które również składają się z mniejszych elementów. Struktura wszystkich substancji jest przerywana.
2. Atomy i cząsteczki są w ciągłym ruchu chaotycznej natury.
3. Wszystkie substancje współdziałają ze sobą na zasadzie elektromagnetyzmu siły przyciągania i odpychanie.

Uzasadnienie teorii kinetycznej molekularnej molekularnej

Pierwsze potwierdzenie teorii Ruch Browna, odkrył je w 1827 r. słynny botanik R. Brown. Przyczyną tego zjawiska jest chaotyczny przebieg cząsteczek w różnych kierunkach, który pojawia się w wyniku ich uderzenia między sobą.

Drugim potwierdzeniem tej teorii będą niezliczone eksperymenty z procesem dyfuzji, czyli zdolność jednej substancji do penetracji drugiej. Żywym przykładem takiego doświadczenia z życia codziennego są perfumy lub dowolna substancja aromatyczna. Jeśli taka substancja zostanie umieszczona w pomieszczeniu, po pewnym czasie zapach rozproszy się na całej powierzchni.

Atom i cząsteczka

Dzisiaj terminy te są już uzasadnione i wyprowadzone precyzyjnie i przekonująco. Mówiąc prosto, atom jest chemicznie niepodzielną cząsteczką dowolnej substancji lub materiału, który tworzy cząsteczkę. A cząsteczka jest także najmniejszą częścią czegoś, ale ważne jest to, że określa ona podstawowe właściwości ciała. Strukturę molekularną substancji stanowi szkielet określonego materiału, w związkach których znajdują się cząsteczki.

Jeżeli materiał charakteryzuje się molekularną sieć krystaliczna potem, z reguły, ma niską twardość, łatwo się topi; taka substancja będzie lotna lub rozpuszczalna w wodzie, elektryczność nie przewodzi.

Nauka, która bada siłę oddziaływania tych cząstek i struktury molekularnej ciał nazywana jest fizyką molekularną. Tutaj badamy różnorodne właściwości ciał w różnych stanach agregacyjnych.

Jakie substancje mają strukturę cząsteczkową?

Więź molekularna jest zazwyczaj słaba i dominuje w materia organiczna. Wiele znanych nam substancji ma strukturę cząsteczkową. Na przykład: woda (H ₂ O), wodór (H2), chlor (Cl ₂ ), dwutlenek węgla (CO ₂ ), tlen (O ₂ ), etanol lub alkohol etylowy (C ₂ H ₅ OH), polimery organiczne i wiele innych.

Innymi słowy, substancje o strukturze cząsteczkowej to głównie gazy. W nich cząsteczki są dalekie od siebie i słabo oddziałują. Bliskie połączenie między cząstkami substancji tworzy ciała stałe. Jedyną cieczą o strukturze cząsteczkowej jest Br ₂ . Ta substancja jest wysoce lotna.

Molekularne niemetale obejmują ciała stałe, takie jak I2, P4, S8. Te materiały są topliwe i mogą być sublimowane.