Гіпотеза про те, що всі речовини складаються з окремих дрібних частинок, з'явилася дуже давно, більше двох тисяч років тому. Але лише на рубежі XIX - XX ст. було встановлено, що це за частки і якими властивостями вони володіють.
Частинки, з яких складаються речовини, називають молекулами. Так, наприклад, найменша частка води - це молекула води, найменша частка цукру - це молекула цукру і т. Д.
Які розміри молекул?
Відомо, що шматок цукру можна потовкти на дуже маленькі крупинки, зерно пшениці можна розмолоти в борошно. Крапля олії, розтікаючись по поверхні води, може утворити плівку, товщина якої в десятки тисяч разів менше діаметра людського волосся. Але в крупинці борошна і в товщі масляної плівки міститься не одна, а багато молекул. Значить, розміри молекул цих речовин ще менше, ніж розміри крупинки борошна і товщина плівки.
Можна навести таке порівняння: молекула в стільки ж разів менше яблука середнього розміру, у скільки разів яблуко менше земної кулі.
Якби розміри всіх тел збільшилися в мільйон разів (при цьому товщина людського пальця стала б рівною 10 км), то і тоді молекула виявилася б розміром всього наполовину точки друкованого шрифту цього підручника.
Молекули неможливо побачити неозброєним оком. Вони настільки малі, що їх не можна розглядати навіть за допомогою мікроскопа, що дає 1000-кратне збільшення.
Біологам відомі мікроорганізми (наприклад, бактерії) розміром 0,001 мм. Молекули ж в сотні і тисячі разів менше.
Для визначення розмірів молекул були проведені різні досліди. Наведемо один з них.
У чисто вимитий велику посудину налили воду і на її поверхню помістили краплю олії. Масло початок розтікатися по поверхні води, утворюючи плівку. У міру розтікання масла товщина плівки ставала все менше і менше. Через деякий час розтікання припинилося. Якщо припустити, що це сталося через те, що всі молекули масла опинилися на поверхні води (утворюючи плівку завтовшки в одну молекулу), то для визначення діаметра молекули досить знайти товщину плівки, що утворилася.
Товщина плівки до дорівнює відношенню її обсягу V до площі S:
Обсяг плівки - це обсяг тієї краплі, яку помістили на поверхню води. Його вимірюють заздалегідь; для цього користуються вимірювальним циліндром - мензуркою. За допомогою піпетки в порожню мензурку капають кілька десятків крапель олії і вимірюють їх загальний обсяг; розділивши потім цей обсяг на число крапель, знаходять обсяг однієї краплі.
В описуваному досвіді крапля мала обсяг V = 0,0009 см 3. а площа утворилася з неї плівки дорівнювала S = 5500 см 2. Підставивши ці значення в формулу (26.1), отримаємо
h = 0,00000016 см
Цим числом і виражається приблизний розмір молекули масла.
Так як молекули дуже малі, то в кожному тілі їх міститься величезна кількість. Щоб створити уявлення про їх числі, наведемо приклад: якщо в дитячому гумовому кульці, наповненій воднем, зробити такий тонкий прокол, що з нього кожну секунду буде виходити по мільйону молекул, то для вильоту всіх молекул з кульки знадобиться 30 мільярдів років! І це при тому, що маса водню, наполнявшего кульку, становила всього 3 м
Хоча молекули і дуже маленькі частинки, але і вони подільні. Частинки, з яких складаються молекули, називають атомами.
Атоми кожного виду прийнято позначати спеціальними символами. наприклад:
атом кисню - О,
атом водню - Н,
атом вуглецю - С.
Спеціальні символи (так звані хімічні формули) існують і для позначення молекул. Наприклад, молекула кисню складається з двох однакових атомів кисню, тому для її позначення застосовують наступну хімічну формулу: O2. Молекула води складається з трьох атомів: одного атома кисню і двох атомів водню, тому її позначають H2 O.
На малюнку 68 дано умовне зображення двох молекул води. При розподілі двох молекул води виходять два атома кисню і чотири атома водню Кожні два атома водню можуть об'єднатися в молекулу водню, а атоми кисню - в молекулу кисню, що схематично показано на малюнку 69
Малюнок 68, 69. Зображення молекул води, водню і кисню.
Сучасна техніка дозволяє отримати фотографії окремих атомів і молекул На малюнку 70 наведено знімок молекули фториду миш'яку, отриманий за допомогою електронно-голографічного мікроскопа, що дає збільшення в 70 мільйонів разів. Фотографію окремого атома можна побачити на малюнку 71 це зображення атома аргону, збільшене в 260 мільйонів разів
Малюнок 70, 71. Знімки молекул.
Атоми дуже маленькі частинки, але і вони мають складну будову Існують ще більш дрібні частинки, про які ви дізнаєтеся пізніше.
1. Як називаються частинки, з яких складаються речовини?
2. Опишіть досвід, за допомогою якого можна визначити розмір молекули.
3. Як називаються частинки, з яких складаються молекули?
4. З яких атомів складається молекула води? Що означає формула Н2 О?
5. Напишіть хімічну формулу молекули водню, якщо відомо, що ця молекула складається з двох однакових атомів водню.
6. Зі скількох (і яких) атомів складається молекула вуглекислого газу, якщо її хімічна формула має вигляд С02?
Відіслано читачами з інтернет-сайтів
Вивчай фізика онлайн безкоштовно, планування фізики, список тем по фізики згідно шкільної програми, фізика реферати скачати безкоштовно, готові домашні завдання, відповіді тести фізики
Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, напишіть нам.
Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - Освітній форум.