1 of 13

МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА.

ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНО-КІНЕТИЧНОЇ ТЕОРІЇ (MKT)�

2 of 13

�Питання для опрацювання матеріалу�

  1. Основні положення MKT та їх дослідне підтвердження.
  2. Що таке атом (молекула)?
  3. Що називається молярною масою?
  4. Що таке кількість речовини (одиниці виміру)?
  5. Дати визначення поняття концентрації; назвати числове значення сталої Авогадро.
  6. Що називається дифузією; броунівським рухом?
  7. Агрегатні стани речовини та їх пояснення з точки зору MKT (основні властивості).
  8. Швидкість молекул, дослід Штерна.
  9. Основне рівняння MKT; фізичний смисл рівняння.
  10.  Температура, теплова рівновага; абсолютний нуль.
  11. Ідеальний газ; параметри, що характеризують ідеальний газ.
  12. Стала Больцмана; універсальна газова стала.
  13. Рівняння стану ідеального газу (Менделєєва-Клапейрона).
  14. Газові закони (ізопроцеси в газах); графіки, що характеризують закони.
  15. Прилади, що вимірюють параметри газів.

​

3 of 13

ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНО-КІНЕТИЧНОЇ ТЕОРІЇ (MKT)�

  • Молекулярна фізика — розділ фізики, в якому вивчають фізичні властивості тіл у різних агрегатних станах на основі розгляду їх мікроскопічної (молекулярної) будови.
  • Для опису використовують два основні методи: молекулярно-кінетичний (статистичний) і термодинамічний.
  • Молекулярно-кінетичний метод ґрунтується на основі уявлень про частинки речовини, їх рух і взаємодію. Вчення називається MKT.

​

4 of 13

Основні положення MKT�

1. Усі тіла складаються з найдрібніших частинок — атомів, йонів, молекул, між якими є проміжки.

​

2. Частинки перебувають у безперервному хаотичному тепловому русі.

3. Між ними існують сили взаємодії — притягання і відштовхування

Подільність речовин, пароутворення, розчинність, стискальність речовин

Дифузія, броунівський рух, залежність швидкості випаровування від

температури

Існування рідин та твердих тіл, змочування, молекулярне зціплення

Дослідні факти

5 of 13

��Дослідні обгрунтування положень MKT�

  • 1. а) молекули і атоми можна бачити в електронний та тунельний

мікроскопи;

б) наявність межі подрібнення речовини послідовним розведенням�розчинів, при якій неможливо встановити наявність розчиненої�речовини;

в) утворення мономолекулярних плівок;

г) змішування рідин, газів (1 л води + 1 л спирту < 2 л розчину);

  • 2. а) Дифузія — явище проникнення молекул однієї речовини в міжмолекулярні проміжки іншої (підтверджує хаотичний рух молекул);

б) броунівський рух — хаотичний рух макроскопічних частинок,�завислих у рідині чи газі, зумовлений ударами з боку молекул («танець» пилинок в сонячному світлі);

в) осмос — проникнення речовин через пористі перегородки (корені�рослин, легені (100 м2 ), кишечник (5 м2)).

  • 3. а) збереження форми та об'єму твердим тілом, об'єму — рідиною;

б) виготовлення деталей методом порошкової металургії;

в) для стискання чи пресування потрібна велика сила.

​

6 of 13

Агрегатні стани речовини та їх пояснення з точки зору MKT .�

Критерії

Порівняння

Речовини

гази

рідкі

тверді

​

Характер

упакування

частинок

​

Частинки розподілені

по всьому наданому їм об'єму

​

Дещо більш крихке упакування,

ніж у кристалах

​

Частинки щільно

упаковані

(кристалічна ґратка)

​

Середня відстань

між молекулами

​

Велика (-3,3 нм)

​

Мала (0,2-0,3 нм)

​

Дуже мала (0,1 нм)

Сили

зчеплення

​

Дуже малі

Дещо менші,

ніж у твердому тілі

Великі

​

Основні

властивості

речовини

а) Повністю�заповнюють�надані їм об'єми;

б) легко змінюють�свої об'єми та�форму;

в) легко

перемішуються між собою в будь-яких пропорціях

а) Заповнюють лише�нижню частину�наданого їм об'єму;

Б) текучі, тобто не�зберігають свою�форму;

В) не всі рідини

змішуються в будь-яких пропорціях

а) Характерні�стійкість форми та�міцність;

Б) не змінюють�об'єм, але внаслідок�деформації можуть�змінити форму та

об'єм;

в) самовільно не перемішуються

7 of 13

Сили взаємодії між молекулами�

  1. Сили притягання і відштовхування діють одночасно.
  2. При зменшенні відстані до r0 швидше зростає сила притягання; далі (r < r0) переважає сила відштовхування.
  3. При r = r0 — положення стійкої рівноваги.

​

8 of 13

�Основні поняття MKT�

  1. Атом — це найменша частина хімічного елемента, яка є носієм його властивостей та не ділиться в процесі хімічних реакцій
  2.  Молекула — це найменша стійка частинка речовини, яка має її основні хімічні властивості та складається з атомів одного (проста речовина) або кількох (складна речовина) хімічних елементів Примітка. Атоми можна розглядати як одноатомні молекули

​

9 of 13

3. Маси молекул і атомів (виражені в одиницях СІ) дуже маленькі, а тому

незручні для користування. їх порівнюють з

1/12 тос = 1а.о.м. = 1,66∙10-27кг.

  • Відносною молекулярною (або атомною масою) речовини називають відношення маси молекули (або атома) т0 даної речовини до 1/12маси атома вуглецю тос.

​

10 of 13

4. Розмір молекул дуже малий, тому їх кількість у макроскопічому тілі велика, що незручно. Тому використовують відносну кількість молекул, порівнюючи з 1 молем.

  • Моль — це кількість речовини, в якій міститься стільки молекул чи атомів, скільки є атомів в 0,012 кг вуглецю.

Незалежно від агрегатного стану, моль речовини містить одне і те ж число молекул N А = 6,02 • 1023 моль -1 (стала Авогадро).

5. Кількість речовини ν — це кількість молей, тобто відношення числа молекул (чи атомів) N у даному тілі до числа молекул (чи атомів) NА в 1 молі.

​

​

11 of 13

6. Молярна маса — фізична величина, що дорівнює відношенню маси речовини т до кількості речовини V.

. Іншими словами, це маса речовини, взятої в кількості одного моля.

Оскільки в 1 молі є NА молекул, то

М = т0NА , M = Mr ∙10-3 кг/моль

Авогадро встановив, що моль газу за нормальних умов займає об'єм

​

12 of 13

Молярний об’єм – це об’єм одного моля речовини:

13 of 13

  • Концентрація молекул (n) — число молекул в одиниці об'єму.

​

​

​

​

  • [n]=м⁻³

​