Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры молекул

Каждое из этих утверждений неопровержимо доказано с помощью опытов. Один из таких опытов позволяет определить размеры молекул. Было замечено, что если капельку масла объемом 1 мм³ поместить в достаточно большую емкость воды, то капелька не в состоянии занять площадь поверхности более чем 0,6 м². Резонно предположить, что толщина слоя масла становится равной толщине молекулы, когда масло больше не может растекаться. Исходя из этого, можно определить толщину молекулы.

Итак, мы видим, что размеры молекул измеряются в нанометрах, то есть в миллиардных долях метра. Столь малые размеры довольно трудно представить. Для наглядности можем сказать, что капля воды примерно во столько же раз больше, чем молекула воды, во сколько раз Земля больше, чем глобус.

Необходимо отметить, что данные размеры молекул относятся к неорганическим соединениям. Органические молекулы могут иметь значительно больший размер, поскольку они во много раз сложнее неорганических.

Но, тем не менее, по сравнению с макроскопическими телами, размер любой молекулы ничтожно мал. Как вы понимаете, это говорит о том, что число молекул в любом макроскопическом теле просто огромно. К примеру, в стакане воды содержится порядка 10²⁴ молекул.

Итак, давайте вернемся к основным положениям молекулярно-кинетической теории. То, что все тела состоят из молекул, вы узнали ещё в седьмом классе. Молекулы состоят из атомов, имеющих еще более маленький размер. В свою очередь, в атомах находятся их ядра, состоящие из протонов и нейтронов. Вокруг этих ядер вращаются электроны.

Надо сказать, что имеет значение не только то, какие частицы составляют тело, но и в каком порядке они расположены относительно друг друга. Например, уголь и алмаз состоят из углерода, но свойства имеют самые разные.

Второе положение молекулярно-кинетической теории говорит нам о том, что все частицы, из которых состоят тела, находятся в непрерывном движении. Движение это может быть различным в зависимости от агрегатного состояния вещества. В твердых телах молекулы жестко связаны друг с другом, но всё же совершают небольшие колебания. В жидкостях молекулы довольно активно перемещаются, не имея четкого порядка. Слои жидкости легко могут меняться местами и перемешиваться. В газах же, молекулы находятся на большом расстоянии друг от друга и перемещаются с достаточно большими скоростями (порядка пятисот метров в секунду, при нормальных условиях).

Ну и, конечно, частицы внутри тел взаимодействуют. Помимо столкновений, между частицами действуют силы притяжения и отталкивания. Силы притяжения наблюдаются до тех пор, пока расстояние между молекулами не меньше размеров самих молекул.

Как только расстояние между молекулами становится сравнимым с размерами самих молекул, силы отталкивания значительно возрастают. Эти силы, конечно, имеют электромагнитную природу. Разумеется, между всеми частицами возникает и гравитационное взаимодействие. Однако расчеты говорят о том, что гравитационные силы в данном случае, пренебрежимо малы, по сравнению с электромагнитными.