Promjer molekule vode. Osnovni principi molekularne kinetičke teorije. Veličine molekula - Hipermarket znanja. Upute do rješenja

Kada se dva ili više atoma spoje kemijske veze jedna s drugom nastaju molekule. Nije važno jesu li ti atomi isti ili se međusobno potpuno razlikuju, kako po obliku tako i po veličini. Odgonetnut ćemo što je veličina molekula i o čemu ovisi.

Što su molekule?

Tisućama godina znanstvenici su razmišljali o misteriju života, što se točno događa kada nastane. Prema najstarijim kulturama, život i sve na ovom svijetu sastoji se od osnovnih elemenata prirode - zemlje, zraka, vjetra, vode i vatre. Međutim, s vremenom su mnogi filozofi počeli iznositi ideju da se sve stvari sastoje od sićušnih, nedjeljivih stvari koje se ne mogu stvoriti ili uništiti.

Međutim, tek nakon pojave atomske teorije i moderne kemije znanstvenici su počeli postulirati da su čestice, uzete zajedno, stvorile osnovne građevne blokove svih stvari. Tako se pojavio termin koji u kontekstu moderna teorijačestice se odnosi na najmanje jedinice mase.

Prema svojoj klasičnoj definiciji, molekula je najmanja čestica tvari koja pomaže u održavanju njezine kemijske i fizička svojstva. Sastoji se od dva ili više atoma, ili skupina identičnih ili različitih atoma, koje zajedno drže kemijske sile.

Kolika je veličina molekula? U 5. razredu prirodoslovlja ( školski predmet) daje samo Generalna ideja o veličinama i oblicima; ovo se pitanje detaljnije proučava na nastavi kemije u srednjoj školi.

Primjeri molekula

Molekule mogu biti jednostavne i složene. Evo nekoliko primjera:

H20 (voda);
N2 (dušik);
O 3 (ozon);
CaO (kalcijev oksid);
C6H1206 (glukoza).

Molekule koje se sastoje od dva ili više elemenata nazivaju se spojevima. Dakle, voda, kalcijev oksid i glukoza su spojevi. Nisu svi spojevi molekule, ali su sve molekule spojevi. Koliko veliki mogu biti? Kolika je veličina molekule? Poznato je da se gotovo sve oko nas sastoji od atoma (osim svjetlosti i zvuka). Njihova ukupna težina bit će masa molekule.

Molekulska masa

Kada govore o veličini molekula, većina znanstvenika polazi od molekularne težine. Ovo je ukupna težina svih atoma uključenih u njega:

Voda, koja se sastoji od dva atoma vodika (svaki ima po jednu jedinicu atomske mase) i jednog atoma kisika (16 jedinica atomske mase), ima molekularnu masu 18 (točnije 18,01528).
Glukoza ima molekulsku masu 180.
DNK, koja je vrlo duga, može imati molekularnu težinu od oko 1010 (približna težina jednog ljudskog kromosoma).

Mjerenje u nanometrima

Osim mase, također možemo mjeriti koliko su molekule velike u nanometrima. Jedinica vode ima promjer oko 0,27 Nm. DNA doseže 2 nm u promjeru i može se rastegnuti do nekoliko metara u duljinu. Teško je zamisliti kako takve dimenzije mogu stati u jednu ćeliju. Omjer dužine i debljine DNK je nevjerojatan. To je 1/100 000 000, što je poput ljudske dlake duljine nogometnog igrališta.

Oblici i veličine

Kolika je veličina molekula? Oni su različite forme i veličine. Voda i ugljikov dioksid su među najmanjima, proteini su među najvećima. Molekule su elementi sastavljeni od atoma koji su međusobno povezani. Razumijevanje izgled molekule su tradicionalno dio kemije. Osim njihove neshvatljivo čudne kemijsko ponašanje, jedna od važnih karakteristika molekula je njihova veličina.

Gdje bi znanje o tome koliko su velike molekule moglo biti posebno korisno? Odgovor na ovo i mnoga druga pitanja pomaže u području nanotehnologije, budući da se koncept nanorobota i pametnih materijala nužno bavi učincima veličina i oblika molekula.

Kolika je veličina molekula?

U 5. razredu prirodoslovlje o ovoj temi daje samo opće informacije da su sve molekule sastavljene od atoma koji su u stalnom nasumičnom gibanju. Već u srednjoj školi u udžbenicima kemije možete vidjeti strukturne formule koje nalikuju stvarnom obliku molekula. Međutim, nemoguće je izmjeriti njihovu duljinu pomoću običnog ravnala, a da biste to učinili, morate znati da su molekule trodimenzionalni objekti. Njihova slika na papiru je projekcija na dvodimenzionalnu ravninu. Duljina molekule mijenja se odnosom duljina njezinih kutova. Postoje tri glavna:

Kut tetraedra je 109° kada su sve veze tog atoma sa svim ostalim atomima jednostruke (samo jedna crtica).
Kut šesterokuta je 120° kada jedan atom ima jednu dvostruku vezu s drugim atomom.
Kut linije je 180° kada atom ima ili dvije dvostruke veze ili jednu trostruku vezu s drugim atomom.

Stvarni kutovi često se razlikuju od ovih kutova jer se mora uzeti u obzir niz različitih učinaka, uključujući elektrostatske interakcije.

Kako zamisliti veličinu molekula: primjeri

Kolika je veličina molekula? U 5. razredu odgovori na ovo pitanje, kao što smo već rekli, su opći. Učenici znaju da je veličina ovih spojeva vrlo mala. Na primjer, ako pretvorite molekulu pijeska u jednom jedinom zrnu pijeska u cijelo zrno pijeska, tada ispod rezultirajuće mase možete sakriti kuću od pet katova. Kolika je veličina molekula? Kratki odgovor, koji je i više znanstveni, je sljedeći.

Molekulska masa je izjednačena s omjerom mase cijele tvari i broja molekula u tvari ili omjerom molekulska masa na Avogadrovu konstantu. Mjerna jedinica je kilogram. Prosjek molekularna masa iznosi 10 -23 -10 -26 kg. Uzmimo za primjer vodu. Njegova molekularna težina bit će 3 x 10 -26 kg.

Kako veličina molekule utječe na privlačne sile?

Za privlačenje između molekula odgovorna je elektromagnetska sila koja se očituje privlačenjem suprotnih naboja i odbijanjem sličnih naboja. Elektrostatska sila koja postoji između suprotnih naboja dominira interakcijama između atoma i između molekula. Sila gravitacije je u ovom slučaju toliko mala da se može zanemariti.

U ovom slučaju, veličina molekule utječe na silu privlačenja kroz elektronski oblak slučajnih izobličenja koja nastaju tijekom distribucije elektrona molekule. U slučaju nepolarnih čestica, koje pokazuju samo slabe van der Waalsove interakcije ili disperzijske sile, veličina molekula ima izravan učinak na veličinu elektronskog oblaka koji okružuje spomenutu molekulu. Što je veći, to je veće nabijeno polje koje ga okružuje.

Veći elektronski oblak znači da se može dogoditi više elektroničkih interakcija između susjednih molekula. Kao rezultat toga, jedan dio molekule razvija privremeni pozitivni parcijalni naboj, dok drugi razvija negativan parcijalni naboj. Kada se to dogodi, molekula može polarizirati elektronski oblak svog susjeda. Privlačenje se događa jer je djelomična pozitivna strana jedne molekule privučena djelomičnom negativna strana još.

Zaključak

Koliko su velike molekule? U prirodopisu se, kako smo doznali, može naći samo figurativni prikaz o masi i veličini tih sićušnih čestica. Ali znamo da postoje jednostavni i složeni spojevi. A druga kategorija uključuje takav koncept kao makromolekula. Ovo je vrlo velika jedinica, kao što je protein, koji se obično stvara polimerizacijom manjih podjedinica (monomera). Obično se sastoje od tisuća atoma ili više.

Molekule dolaze u različitim veličinama i oblicima. Radi jasnoće, molekulu ćemo prikazati u obliku lopte, zamišljajući da je prekrivena sfernom površinom unutar koje se nalaze elektroničke ljuske njegovih atoma (slika 4, a). Prema suvremenim shvaćanjima, molekule nemaju geometrijski definiran promjer. Stoga je dogovoreno da se promjer d molekule uzme kao udaljenost između središta dviju molekula (slika 4, b), koje su toliko blizu da su privlačne sile između njih uravnotežene odbojnim silama.

Iz tečaja kemije poznato je da kilogram-molekula (kilomol) bilo koje tvari, bez obzira na agregatno stanje, sadrži isti broj molekula, koji se naziva Avogadrov broj, naime N A = 6,02*10 26 molekula.

Sada procijenimo promjer molekule, na primjer vode. Da biste to učinili, podijelite volumen kilomola vode s Avogadrovim brojem. Kilomol vode ima masu 18 kg. Uz pretpostavku da su molekule vode smještene blizu jedna drugoj i njezina gustoća 1000 kg/m3, možemo to reći 1 kmol voda zauzima volumen V = 0,018 m3. Jedna molekula vode predstavlja volumen

Uzimajući molekulu kao loptu i koristeći formulu za volumen lopte, izračunavamo približni promjer, inače linearnu veličinu molekule vode:

Promjer molekule bakra 2,25*10 -10 m. Promjeri molekula plina su istog reda. Na primjer, promjer molekule vodika 2,47*10 -10 m, ugljični dioksid - 3,32*10 -10 m. To znači da molekula ima promjer reda veličine 10 -10 m. Opširno 1 cm U blizini se može nalaziti 100 milijuna molekula.

Procijenimo masu molekule, na primjer šećera (C 12 H 22 O 11). Za to vam je potrebna masa od kilomola šećera (μ = 342,31 kg/kmol) podijeljeno s Avogadrovim brojem, tj. s brojem molekula u

Veličina molekule je relativna vrijednost. Ovako se ocjenjuje. Između molekula, uz privlačne sile, djeluju i odbojne sile, pa se molekule mogu približiti jedna drugoj samo na određenu udaljenost. d(Sl. 1).

Udaljenost maksimalnog približavanja između središta dviju molekula naziva se efektivni promjer molekule d(pretpostavlja se da molekule imaju sferni oblik).

Trenutno postoje mnoge metode za određivanje veličine molekula. Najjednostavniji, iako ne i najtočniji, je sljedeći. U krutim tvarima i tekućinama molekule su smještene vrlo blizu jedna drugoj, gotovo jedna do druge. Stoga možemo pretpostaviti da volumen V zauzima tijelo neke mase m, otprilike jednak zbroju volumena svih njegovih molekula.

Tada će volumen jedne molekule biti \(V_(0) =\frac(V)(N),\) gdje V- volumen tijela, \(N=\frac(m)(M) \cdot N_(A)\) - broj molekula u tijelu. Stoga,

\(V_(0) =\frac(V\cdot M)(m\cdot N_(A)).\)

Budući da \(\frac(m)(V) =\rho,\) gdje je ρ gustoća tvari, tada

\(V_(0) =\frac(M)(\rho \cdot N_(A)).\) (6.5)

Uz pretpostavku da je molekula mala kuglica čiji je promjer d = 2r, Gdje r- radijus, imamo

\(V_(0) = \frac(4)(3) \pi \cdot r^(3) = \frac(\pi \cdot d^(3))(6).\)

Zamjena vrijednosti ovdje V 0 (6,5), dobivamo

\(\frac(\pi \cdot d^(3))(6) = \frac(M)(\rho \cdot N_(A)).\)

\(d = \sqrt[(3)](\frac(6M)(\pi \cdot \rho \cdot N_(A))).\)

Da, za vodu

\(d = \sqrt[(3)](\frac(6\cdot 18\cdot 10^(-3))(3,14 \cdot 10^(3) \cdot 6,02 \cdot 10^(23 ))) = 3.8 \cdot 10^(-10)\) m.

Veličine molekula razne tvari nisu isti, ali su svi reda veličine 10 -10 m, tj. jako malo.

Književnost

Aksenovich L. A. Fizika u Srednja škola: Teorija. Zadaci. Testovi: Udžbenik. dodatak za ustanove općeg obrazovanja. okoliš, obrazovanje / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; ur. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P. 125-126.

Molekularno kinetička teorija idealnih plinova

U fizici se koriste dvije glavne metode za opisivanje toplinskih pojava: molekularna kinetička (statistička) i termodinamička.

Molekularno kinetička metoda (statistički) na temelju ideje da se sve tvari sastoje od molekula u kaotičnom kretanju. Budući da je broj molekula ogroman, moguće je pomoću zakona statistike pronaći određene obrasce za cijelu tvar kao cjelinu.

Termodinamička metoda dolazi iz osnovnih eksperimentalnih zakona koji se nazivaju zakonima termodinamike. Termodinamička metoda proučavanju pojava pristupa slično klasičnoj mehanici koja se temelji na Newtonovim eksperimentalnim zakonima. Ovaj pristup ne razmatra unutarnja struktura tvari.

Osnovni principi molekularne kinetičke teorije

I njihovo eksperimentalno opravdanje. Brownovo gibanje.

Masa i veličina molekula.

Teorija koja proučava toplinske pojave u makroskopskim tijelima i objašnjava ovisnost unutarnjih svojstava tijela o prirodi gibanja i međudjelovanja među česticama koje čine tijela tzv. molekularna kinetička teorija ( skraćeno MKT ) ili jednostavno molekularna fizika.

Molekularno kinetička teorija temelji se na tri najvažnija principa:

Prema prva pozicija MKT , V Sva tijela se sastoje od veliki iznosčestice (atomi i molekule) između kojih postoje razmaci .

Atom je električki neutralna mikročestica koja se sastoji od pozitivno nabijene jezgre i okoline elektronska ljuska. Skup atoma iste vrste naziva se kemijski element . U svom prirodnom stanju u prirodi se javljaju atomi 90 kemijskih elemenata, od kojih je najteži uran. Kada se približe, atomi se mogu ujediniti u stabilne skupine. Sustavi malog broja međusobno povezanih atoma nazivaju se molekula . Na primjer, molekula vode sastoji se od tri atoma (sl.): dva atoma vodika (H) i jednog atoma kisika (O), stoga je označena H 2 O. Molekule su najmanje stabilne čestice određene tvari, koje posjeduju Osnovni, temeljni kemijska svojstva. Na primjer, najmanja čestica vode je molekula vode, najmanja čestica šećera je molekula šećera.

Za tvari koje se sastoje od atoma koji nisu ujedinjeni u molekule kaže se da su u atomsko stanje; inače govore o molekularno stanje. U prvom slučaju, najmanja čestica tvari je atom (na primjer, He), u drugom slučaju, to je molekula (na primjer, H 2 O).

Ako se dva tijela sastoje od istog broja čestica, onda se kaže da sadrže isti količina tvari . Količina tvari je naznačena grčko slovoν(nu) i mjeri se u madeži. Za 1 mol uzmite količinu tvari u 12 g ugljika. Budući da 12 g ugljika sadrži približno 6∙10 23 atoma, tada za količinu tvari (tj. broj molova) u tijelu koje se sastoji od N čestica možemo napisati

Unesemo li oznaku N A = 6∙10 23 mol -1.

tada će relacija (1) imati oblik sljedeće jednostavne formule:

Tako, količina tvari je omjer broja N molekula (atoma) u danom makroskopskom tijelu prema broju N A atoma u 0,012 kg ugljikovih atoma:

1 mol bilo koje tvari sadrži N A = 6,02·10 23 molekula. Broj N A naziva se Avogadrova konstanta. Fizikalno značenje Avogadrove konstante je da njegova vrijednost pokazuje broj čestica (atoma u atomskoj tvari, molekula u molekularnoj tvari) sadržanih u 1 molu bilo koje tvari.

Masa jednog mola tvari naziva se molekulska masa . Ako molarna masa bude označena slovom μ, tada za količinu tvari u tijelu mase m možemo napisati:

Iz formula (2) i (3) proizlazi da se broj čestica u bilo kojem tijelu može odrediti formulom:

Molarna masa određena je formulom

M=M g 10 -3 kg/mol

Ovdje je označeno M g relativna molekulska (atomska) masa tvari, mjereno u a.m.u. (jedinice atomske mase), koje u molekularnoj fizici obično karakteriziraju masu molekula (atoma). Relativna molekulska masa M g može se odrediti ako Prosječna težina molekule (m m) dane tvari podijeljene s 1/12 mase izotopa ugljika 12 C:

1/12 m 12 C = 1 a.u.m = 1,66 10 -27 kg.

Prilikom rješavanja problema, ova se vrijednost nalazi pomoću periodnog sustava. Ova tablica prikazuje relativne atomske mase elemenata. Preklopivši ih prema kemijska formula molekule dane tvari i dobiti relativni molekulski M g . Na primjer, za

ugljik (C) M g =12·10 -3 kg/mol

voda (H 2 O) M g = (1·2+16)=18·10 -3 kg/mol.

Slično definirano relativna atomska masa.

Mol plina u normalnim uvjetima zauzima volumen V 0 = 22,4 10 23 m 3

Prema tome, u 1 m 3 bilo kojeg plina na normalnim uvjetima (određeno tlakom P = 101325 Pa = 10 5 Pa = 1 atm; temperatura 273ºK (0ºC), volumen 1 mol idealni plin V 0 =22,4 10 -3 m 3) sadrži isti broj molekula:

Taj se broj naziva konstanta Loshmidt.

Molekule (poput atoma) nemaju jasne granice. Veličine molekula krutih tvari mogu se približno procijeniti na sljedeći način:

gdje je volumen po 1 molekuli, je volumen cijelog tijela,

m i ρ su njegova masa i gustoća, N je broj molekula u njemu.

Atomi i molekule ne mogu se vidjeti golim okom niti optičkim mikroskopom. Stoga su sumnje mnogih znanstvenika s kraja 19.st. u stvarnosti njihova postojanja može se razumjeti. Međutim, u 20.st. situacija je postala drugačija. Sada je uz pomoć elektronskog mikroskopa, kao i holografske mikroskopije, moguće promatrati slike ne samo molekula, već čak i pojedinačnih atoma.

Podaci difrakcije X-zraka pokazuju da je promjer bilo kojeg atoma reda veličine d = 10 -8 cm (10 -10 m). Molekule su veće od atoma. Budući da se molekule sastoje od nekoliko atoma, što je veći broj atoma u molekuli, to je veća njezina veličina. Veličine molekula kreću se od 10 -8 cm (10 -10 m) do 10 -5 cm (10 -7 m).

Mase pojedinih molekula i atoma vrlo su male, npr. apsolutna vrijednost mase molekule vode iznosi oko 3·10 -26 kg. Masa pojedinih molekula eksperimentalno se određuje pomoću posebnog uređaja – spektrometra mase.

Osim izravnih pokusa koji omogućuju promatranje atoma i molekula, u prilog njihovu postojanju govore i mnogi drugi neizravni podaci. To su, primjerice, činjenice o toplinskom širenju tijela, njihovoj stlačivosti, otapanju jednih tvari u drugima itd.

Prema drugo stajalište molekularne kinetičke teorije, čestice se gibaju kontinuirano i kaotično (nasumično).

Ovaj stav potvrđuje postojanje difuzije, isparavanja, pritiska plina na stijenke posude, kao i pojava Brownovog gibanja.

Nasumično gibanje znači da molekule nemaju preferirane staze i da su njihova kretanja u nasumičnim smjerovima.

Difuzija (od latinskog diffusion - širenje, širenje) - pojava kada, kao rezultat, toplinsko kretanje tvari, dolazi do spontanog prodiranja jedne tvari u drugu (ako te tvari dođu u dodir). Prema teoriji molekularne kinetike, takvo miješanje nastaje kao rezultat prodiranja nasumično gibajućih molekula jedne tvari u prostore između molekula druge tvari. Dubina prodiranja ovisi o temperaturi: što je temperatura viša, veća je brzina gibanja čestica tvari i brža je difuzija. Difuzija se uočava u svim agregatnim stanjima – u plinovima, tekućinama i čvrstim tvarima. Difuzija se najbrže odvija u plinovima (zato se mirisi tako brzo šire u zraku). Difuzija se odvija sporije u tekućinama nego u plinovima. To se objašnjava činjenicom da su molekule tekućine smještene mnogo gušće, pa je mnogo teže "proći" kroz njih. Difuzija se najsporije odvija u čvrstim tijelima. U jednom eksperimentu, glatko uglačane ploče od olova i zlata stavljene su jedna na drugu i stisnute utegom. Nakon pet godina zlato i olovo su prodrli jedno u drugo za 1 mm. Difuzija u krutim tvarima osigurava spajanje metala tijekom zavarivanja, lemljenja, kromiranja itd. Difuzija ima veliki značaj u životnim procesima ljudi, životinja i biljaka. Na primjer, upravo zahvaljujući difuziji kisik prodire iz pluća u ljudsku krv, a iz krvi u tkiva.

Brownovo gibanje zove se nasumično kretanje malih čestica druge tvari suspendiranih u tekućini ili plinu. Ovo kretanje otkrio je 1827. engleski botaničar R. Brown, koji je kroz mikroskop promatrao kretanje peludi suspendirane u vodi. Danas se za takva promatranja koriste sitni dijelovi gumene boje koja se ne otapa u vodi. U plinu, Brownovo gibanje izvode, na primjer, čestice prašine ili dima lebdeće u zraku. Brownovo gibanje čestice nastaje jer se impulsi kojima molekule tekućine ili plina djeluju na tu česticu međusobno ne kompenziraju. Molekule medija (odnosno molekule plina ili tekućine) gibaju se kaotično, pa njihovi udari dovode Brownovu česticu u nasumično gibanje: Brownova čestica brzo mijenja svoju brzinu u smjeru i veličini (slika 1).

Tijekom proučavanja Brownovog gibanja otkriveno je da njegov intenzitet: a) raste s povećanjem temperature okoline; b) raste kako se smanjuje veličina samih Brownovih čestica; c) smanjuje se u viskoznijoj tekućini i d) potpuno je neovisan o materijalu (gustoći) Brownovih čestica. Osim toga, utvrđeno je da je ovo kretanje univerzalno (budući da se opaža kod svih tvari suspendiranih u raspršenom stanju u tekućini), kontinuirano (u kiveti zatvorenoj sa svih strana može se promatrati tjednima, mjesecima, godinama) i kaotično (nasumično).

Prema treća odredba IKT-a , čestice tvari međusobno djeluju jedna na drugu: privlače se na malim udaljenostima i odbijaju kada se te udaljenosti smanjuju.

Prisutnost sila međumolekularnog međudjelovanja (sila međusobnog privlačenja i odbijanja) objašnjava postojanje stabilnih tekućih i čvrstih tijela.

Isti razlozi objašnjavaju nisku stlačivost tekućina i sposobnost čvrstih tijela da se odupru tlačnim i vlačnim deformacijama.

Sile međumolekularnog međudjelovanja su elektromagnetske prirode i svode se na dvije vrste: privlačenje i odbijanje. Te se sile manifestiraju na udaljenostima koje se mogu usporediti s veličinom molekula. Razlog za ove sile je taj što se molekule i atomi sastoje od nabijenih čestica suprotnih predznaka naboja - negativnih elektrona i pozitivno nabijenih atomske jezgre. Općenito, molekule su električki neutralne. Na slici 2.2 strelicama je prikazano da se jezgre atoma unutar kojih se nalaze pozitivno nabijeni protoni međusobno odbijaju, a jednako se ponašaju i negativno nabijeni elektroni. Ali između jezgri i elektrona postoje privlačne sile.

Ovisnost sila međudjelovanja između molekula o udaljenosti između njih kvalitativno objašnjava molekularni mehanizam pojave elastičnih sila u čvrstim tijelima. Kada se čvrsto tijelo rasteže, čestice se udaljavaju jedna od druge. U tom slučaju pojavljuju se privlačne sile molekula koje vraćaju čestice u prvobitni položaj. Kada je čvrsto tijelo sabijeno, čestice se približavaju jedna drugoj. To dovodi do povećanja odbojnih sila, koje vraćaju čestice u prvobitni položaj i sprječavaju daljnje sabijanje.

Stoga je pri malim deformacijama (milijunima puta većim od veličine molekula) zadovoljen Hookeov zakon prema kojem je elastična sila proporcionalna deformaciji. Kod velikih pomaka ne vrijedi Hookeov zakon

O valjanosti ovog stava svjedoči otpor svih tijela na sabijanje, kao i (osim plinova) na njihovo istezanje.

MKT je jednostavan!

“Ništa ne postoji osim atoma i praznog prostora...” - Demokrit
“Svako tijelo može se dijeliti neograničeno dugo” - Aristotel

Osnovni principi molekularne kinetičke teorije (MKT)

Svrha ICT-a- ovo je objašnjenje strukture i svojstava raznih makroskopskih tijela i toplinskih pojava koje se u njima događaju, kretanjem i međudjelovanjem čestica koje čine tijela.
Makroskopska tijela- to su velika tijela koja se sastoje od ogromnog broja molekula.
Toplinske pojave- pojave povezane sa zagrijavanjem i hlađenjem tijela.

Glavne izjave ICT-a

1. Materija se sastoji od čestica (molekula i atoma).
2. Između čestica postoje praznine.
3. Čestice se kreću nasumično i kontinuirano.
4. Čestice međusobno djeluju (privlače se i odbijaju).

MKT potvrda:

1. eksperimentalni
- mehaničko drobljenje tvari; otapanje tvari u vodi; kompresija i ekspanzija plinova; isparavanje; deformacija tijela; difuzija; Brigmanov pokus: ulje se ulije u posudu, klip pritišće ulje, pri tlaku od 10 000 atm ulje počinje curiti kroz stijenke čelične posude;

Difuzija; Brownovo gibanje čestica u tekućini pod udarima molekula;

Slaba stlačivost čvrstih tvari i tekućina; značajan napor da se slomi čvrste tvari; spajanje kapljica tekućine;

2. izravni
- fotografiranje, određivanje veličine čestica.

Brownovo gibanje

Brownovo gibanje je toplinsko gibanje lebdećih čestica u tekućini (ili plinu).

Brownovo gibanje postalo je dokaz kontinuiranog i kaotičnog (toplinskog) kretanja molekula materije.
- otkrio engleski botaničar R. Brown 1827. godine
- dano teorijsko objašnjenje na temelju MKT-a A. Einsteina 1905. godine
- eksperimentalno potvrdio francuski fizičar J. Perrin.

Masa i veličina molekula

Veličine čestica

Promjer bilo kojeg atoma je oko cm.

Broj molekula u tvari

gdje je V volumen tvari, Vo je volumen jedne molekule

Masa jedne molekule

gdje je m masa tvari,
N - broj molekula u tvari

SI jedinica za masu: [m]= 1 kg

U atomskoj fizici masa se obično mjeri u jedinicama atomske mase (amu).
Konvencionalno se smatra da je 1 amu. :

Relativna molekulska težina tvari

Radi praktičnosti izračuna, uvodi se količina - relativna molekularna masa tvari.
Masa molekule bilo koje tvari može se usporediti s 1/12 mase molekule ugljika.

gdje je brojnik masa molekule, a nazivnik 1/12 mase ugljikovog atoma

Ovo je bezdimenzijska veličina, tj. nema mjernih jedinica

Relativna atomska masa kemijski element

gdje je brojnik masa atoma, a nazivnik 1/12 mase atoma ugljika

Količina je bezdimenzionalna, tj. nema mjernih jedinica

Relativna atomska masa svakog kemijskog elementa dana je u periodnom sustavu.

Drugi način određivanja relativne molekularne mase tvari

Relativna molekulska masa tvari jednaka je zbroju relativnih atomskih masa kemijskih elemenata koji grade molekulu tvari.
Relativni atomska masa Uzimamo bilo koji kemijski element iz periodnog sustava!)