ทฤษฎีจลนพลศาสตร์โมเลกุลของ 3 สถานะของสสาร

ว่ากันว่าเอกภพทั้งโลกเกิดจากสสารและเมื่อมันเปลี่ยนไปพลังงานจะถูกสร้างขึ้น และเป็นเรื่องปกติธรรมชาติที่มีความอยากรู้อยากเห็นของมนุษย์ทำให้เราถามตัวเองหลายครั้งว่าเรื่องนี้เกิดขึ้น ตลอดประวัติศาสตร์มีการสร้างแบบจำลองที่แตกต่างกันเพื่ออธิบายสิ่งนี้หนึ่งในนั้นคือ ทฤษฎีจลน์ศาสตร์โมเลกุล.

ตามโมเดลนี้สสารจะถูกสร้างขึ้นโดยหน่วยพื้นฐานที่ไม่สามารถชื่นชมด้วยประสาทสัมผัสได้ฉันกำลังพูดถึงอะตอม ในทางกลับกันอะตอมจะถูกจัดกลุ่มเพื่อสร้างโมเลกุล.

เพื่อยกตัวอย่างคลาสสิกโมเลกุลของน้ำจะถูกสร้างด้วยอะตอมออกซิเจนและไฮโดรเจนสองอะตอม (H2O) แต่ทฤษฎีจลน์ศาสตร์ไม่เพียง แต่อ้างถึงสิ่งนี้ แต่ยังเป็นเพราะมี สามสถานะพื้นฐานของสสาร: ของแข็งของเหลวและก๊าซ.

• บางทีคุณอาจสนใจ: "พันธะเคมี 5 ชนิด: นี่คือสิ่งที่แต่งขึ้น

ที่มาของทฤษฎีจลน์ศาสตร์

ตามสูตรของแบบจำลองนี้เหตุการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นที่อนุญาตให้เสนอให้เสนอทฤษฎีนี้ฐาน.

ในการเริ่มต้น, แนวคิดของอะตอมเกิดขึ้นในยุคกรีกโบราณ, ภายใต้โรงเรียนอะตอมซึ่งสาวกกระจายความคิดว่าอะตอมเป็นหน่วยแบ่งแยกที่ก่อให้เกิดเรื่องทั้งหมดของจักรวาล ประชาธิปัตย์เป็นหนึ่งในผู้ยกกำลังที่ยิ่งใหญ่ที่สุด แต่ข้อเสนอของมันปะทะโดยตรงกับความคิดของอริสโตเติลซึ่งครอบงำยุคดังนั้นพวกเขาจึงไม่มีใครสังเกต.

มันไม่ได้จนกว่าจะถึงจุดเริ่มต้นของศตวรรษที่ 19 เมื่อความคิดของอะตอมปรากฏขึ้นอีกครั้งในสาขาวิทยาศาสตร์เมื่อ John Dalton สมมุติฐานของทฤษฎีอะตอม, แสดงให้เห็นว่าทุกสารประกอบด้วยอะตอม.

ก่อนหน้านั้น Daniel Bernoulli ในปี 1738 ได้แย้งว่า ก๊าซเกิดจากโมเลกุลที่ชนกัน และกับพื้นผิวทำให้เกิดแรงกดที่รู้สึกได้ หลังจากการปรากฏตัวของทฤษฎีอะตอมตอนนี้ได้รับการยอมรับว่าโมเลกุลเหล่านี้มีรูปร่างโดยอะตอม.

ทฤษฎีจลศาสตร์ของโมเลกุลเกิดจากชุดของการศึกษาที่ดำเนินการส่วนใหญ่ในก๊าซและมีข้อสรุปสุดท้ายที่คล้ายกัน ผลงานที่โดดเด่นบางส่วนเป็นผลงานของ Ludwig Boltzmann และ James Clerk Maxwell.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "The 9 postulates ของทฤษฎีอะตอมของ Dalton"

ข้อโต้แย้ง

ทฤษฎีจลศาสตร์ของโมเลกุลนี้อนุมานว่าสสารเกิดจากชุดของอนุภาคที่รู้จักกันในชื่ออะตอมหรือโมเลกุลของสารเหล่านี้, ที่เคลื่อนไหวตลอดเวลา. เมื่อพวกเขาไม่หยุดเคลื่อนไหวไม่ช้าก็เร็วพวกมันจะชนกับอะตอมอื่นหรือกับพื้นผิว.

การชนกันนี้เกิดขึ้นแบบจลน์, พลังงานถูกถ่ายโอนโดยไม่สูญเสีย, ดังนั้นอะตอมของการชนจะถูกยิงในทิศทางอื่นที่ความเร็วเดียวกันโดยไม่หยุดการเคลื่อนไหว พลังงานจลน์ที่เกิดขึ้นจากการชนส่งผลให้เกิดแรงกดดัน.

ความแตกต่างระหว่างสถานะของสสาร

แม้ว่าทฤษฎีจลน์ศาสตร์โมเลกุลจะเกิดจากการศึกษาสถานะของก๊าซเนื่องจากมีการศึกษามากมายเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่ได้รับอนุญาตให้เขียนความคิดมันยังทำหน้าที่อธิบายเกี่ยวกับรัฐธรรมนูญของของเหลวและของแข็ง ยิ่งไปกว่านั้นมันยังเสนอวิธีการมองเห็นความแตกต่างระหว่างสถานะที่แตกต่างกันของสสาร.

จุดสำคัญอยู่ที่ ระดับการเคลื่อนที่ของอะตอม. สสารเกิดขึ้นจากชุดของอนุภาคที่เคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง ในก๊าซอะตอมมีอิสระและเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงตลอดพื้นที่ที่มีอยู่แสดงให้เห็นถึงลักษณะของก๊าซที่ครอบครองพื้นที่ทั้งหมดที่มีอยู่เสมอ.

ในกรณีของของเหลว, ระยะห่างระหว่างอะตอมไม่ใหญ่มาก, แต่พวกมันอยู่ใกล้กันแม้ว่าพวกเขาจะเคลื่อนไหวด้วยความเร็วที่น้อยลง สิ่งนี้อธิบายได้ว่าเหตุใดของเหลวจึงมีปริมาตรคงที่ แต่สามารถขยายได้บนพื้นผิว.

สุดท้าย, ในสถานะของแข็ง อะตอมอยู่ใกล้มากโดยไม่มีการเคลื่อนไหวอย่างอิสระแม้ว่าจะสั่นสะเทือนในสถานที่ ดังนั้นของแข็งจึงใช้พื้นที่เฉพาะและไม่เปลี่ยนแปลงในระดับเสียง.

ตามทฤษฎีจลศาสตร์ของโมเลกุลแรงที่ผูกอะตอมเข้าด้วยกันเป็นที่รู้จักกันในชื่อ แรงยึดเกาะ. ชื่อของมันถูกให้เพราะของแข็งที่มีอยู่ต่อหน้าสหภาพแรงงานเหล่านี้นั่นคือเหนียวกว่าของเหลวหรือก๊าซ.

ความสำคัญของรุ่นนี้

สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับทฤษฎีนี้ก็คือมันเกี่ยวข้องกับการดำรงอยู่ของอะตอมอย่างไรกับคุณสมบัติทางกายภาพที่วัดได้เช่น ความดันหรืออุณหภูมิ. นอกจากนี้มันมีความสัมพันธ์กับสูตรทางคณิตศาสตร์ของกฎหมายของก๊าซในอุดมคติ.

ฉันจะไม่เข้าไปดูรายละเอียดเกี่ยวกับเรื่องนี้มากนัก แต่ตัวอย่างเช่นมันเห็นด้วยกับสูตรที่ระบุว่าที่อุณหภูมิสูงกว่าอะตอมจะมีความเร็วมากกว่า ง่ายต่อการทำความเข้าใจสำหรับน้ำแข็งที่จะผ่านไปเป็นของเหลวและจากนั้นไปที่ไอน้ำจำเป็นต้องใช้ความร้อน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นโมเลกุล H2O จะเพิ่มความเร็วและทำให้กองกำลังเกาะติดกันเปลี่ยนสถานะของสสาร.