Що спільного і чим відрізняється відносна молекулярна маса і маса малекули​

Речовина може перебувати в трьох агрегатних станах: твердому, рідкому і газоподібному. Молекулярна фізика — розділ фізики, у якому вивчаються фізичні властивості тіл у різних агрегатних станах на основі їх молекулярної будови.

Молекулярно-кінетична теорія зародилася в ХІХ-му столітті з метою пояснити будову і властивості речовини на основі уявлень про те, що речовина складається з найдрібніших частинок — молекул, які безперервно рухаються й взаємодіють одна з одною. Особливих успіхів ця теорія досягла під час пояснення властивостей газів.

Молекулярно-кінетичною теорією називають вчення про будову і властивості речовини на основі уявлень про існування атомів і молекул як найменших частинок хімічних речовин.

В основі МКТ лежать три основні положення:

1) всі речовини утворені з найдрібніших частинок — молекул, які самі складаються з атомів. Молекули й атоми являють собою електрично нейтральні частинки. За певних умов молекули й атоми можуть набувати додаткового електричного заряду та перетворюватися на позитивні або негативні іони;

2) атоми й молекули перебувають у безперервному хаотичному русі;

3) частинки взаємодіють одна з одною силами, що мають електричну природу.

Найяскравішим експериментальним підтвердженням уявлень про молекулярно-кінетичну теорію (безладний рух атомів і молекул) є броунівський рух. Це тепловий рух найдрібніших мікроскопічних частинок, зважених у рідині або газі. Цей рух був відкритий англійським ботаніком Р. Броуном у 1827 р. Броунівські частинки рухаються під впливом безладних ударів молекул. Через хаотичний тепловий рух молекул ці удари ніколи не врівноважують одна одну. У результаті швидкість броунівської частинки безладно змінюється за модулем і напрямом, а її траєкторія утворює складну зигзагоподібну криву.

Теорія броунівського руху була створена А. Ейнштейном у 1905 р. Експериментально теорія Ейнштейна була підтверджена в дослідах французького фізика Ж. Перрена, проведених у 1908-1911 pp. Постійний хаотичний рух молекул речовини проявляється також в іншому явищі, яке легко гати,— дифузії. Дифузією називається явище проникнення двох або кількох дотичних речовин одна в одну. Найшвидше процес протікає в газі, якщо він неоднорідний за складом. Дифузія призводить до утворення однорідної суміші, незалежно від густини компонентів. Дифузія й броунівський рух — споріднені явища. Взаємопроникнення дотичних речовин одна в одну й безладний рух найдрібніших частинок, зважених у рідині або газі, відбуваються внаслідок хаотичного теплового руху молекул. Переконатися в існуванні молекул і оцінити їх розмір можна досить просто. Помістимо маленьку крапельку олії на поверхню води. Масляна пляма буде розтікатися по поверхні води, але площа масляної плівки не може перевищувати певного значення. Можна припустити, що максимальна площа плівки відповідає масляному шару товщиною в одну молекулу. Наприклад, крапелька оливкової олії об’ємом 1 мм3 розтікається площею не більшою 1 м2. Звідси випливає, що розмір молекули олії порядку 10-9 м. Багато дослідів свідчать про наявність сил міжмолекулярної взаємодії. Сили, що діють між двома молекулами, залежать від відстані між ними. Молекули є складними просторовими структурами, що містять як позитивні, так і негативні заряди. Якщо відстань між молекулами досить велика, то переважають сили міжмолекулярного притягнення. На малих відстанях переважають сили відштовхування. Залежності результуючої сили F і потенційної енергії взаємодії між молекулами від відстані між їх центрами якісно зображені на рисунку