მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის ძირითადი დებულებები

1. ყველა ნივთიერება შედგება უმცირესი ნაწილაკებისგან (მოლეკულენი და ატომები). მოლეკულები განცალკევებულნი არიან შუალედებით.

2. მოლეკულები უწყვეტ ქაოტურ მოძრაობას ასრულებენ.

3. მოლეკულებს შორის მოქმედებს ურთიერთქმედების ძალები (მიზიდულობა და განზიდულობა).

ატომი - ქიმიური ელემენტის უმცირესი ნაწილია, რომელიც ატარებს მის ქიმიურ თვისებებს. ატომი შედგება დადებითად დამუხტული ბირთვისა და უარყოფიტად დამუხტული ელექტრონებისგან, რომლებიც ბირთვის კულონურ ველსი მოძრაობენ ქვანტური მექანიკის კანონების მიხედვით. ატომის ზომები რიგით  10-10 მ-ს ტოლია.

მოლეკულა - ნივთიერების უმცირესი მდგრადი ნაწილაკი, რომელსაც აქვს ყველა ქიმიური თვისება და შედგება ერთნაირი (მარტივი ნივთიერება) ან სხვადასხვა (რთული ნივთიერება) ატომებისგან, რომლებიც ქიმიური კავშირებით ერთიანდებიან.

მოლეკულურ-კინეტიკურური თეორიის ცდისეული დასაბუთება

მოლეკულების არსებობა

  1. ნივთიერების დაყოფადობა
  2. ჯერადი ურთიერთობების კანონი: – N2O : N2O2 : N2O3 - 1:2:3. (1803, ჯ. დალტონი; 1808, ჟ. გეი-ლუსაკი).
  3. მოლეკულების დაკვირვება იონური პროექტორის, ელექტრონული მიკროსკოპის, გვირაბული მიკროსკოპის მეშვეობით.
  4. დიფუზიის მოვლენა.

 

შუალედების არსებობა

  1. სხვადასხვა სითხეების შერევისას ნარევის მოცულობა ნაკლებია ცალკეული სითხეების მოცულობების ჯამზე.
  2. დიფუზიის მოვლენა.
  3. დეფორმაცია.

მოლეკულების ქაოტური მოძრაობა

  1. ბროუნის მოძრაობა.
  2. დიფუზიის მოვლენა.
  3. გაზის წნევა ჭურჭლის კედლებზე.
  4. გაზის მისწრაფება დაიკავოს ნებისმიერი მოცულობა.
  5. ცდა ატომებისა და მოლეკულების სიჩქარეების გასაზომად მოლეკულური კონების მეთოდით: ი. შტერნი, 1920.

ურთიერთქმედების ძალები

  1. სხეულის დეფორმაცია.
  2. მყარი სხეულის ფორმის შენარჩუნება.
  3. სითხის ზედაპირული დაჭიმულობა.
  4. მყარი სხეულის სიმტკიცის, დრეკადობის, სიმყარის და ა.შ. თვისებები.
  5. ცდა ტყვიის ცილინდრით.

 

დიფუზია. ბროუნის მოძრაობა

დიფუზია - ერთი ნივთიერების ნაწილაკების მეორე ნივტიერების ნაწილაკთა შორისებში შეღწევის მოვლენა. დიფუზიის სიჩქარე დამოკიდებულია ნივტიერების ტემპერატურასა და მდგომარეობაზე (გაზებში უფრო ჩქარია). 

ბროუნის მოძრაობა - სითხეში ან აირში შეწონილი მცირე ნაწილაკების მოუწესრიგებელი მოძრაობა, რომელიც მოლეკულების სითბური მოძრაობის გავლენით მიმდინარეობს .

დააკვირდა რ. ბროუნი (1827). თეორია შექმნა - ა. აინშტაინმა (1905).

პერენი (1908—1911) — ცდები. მოძრაობა არ წყდება

როლი ბუნებასა და ტექნიკაში

  1. მცენარეთა კვება ნიადაგიდან.
  2. ადამიანისა და ცხოველების ორგანიზმებში საკვები ნივთიერებების შეწოვა მიმდინარეობს მომნელებელი ორგანოების კედლების გავლით.
  3. ყნოსვის ორგანოების მუშაობა.
  4. ცემენტაცია.

მოლეკულურ-კინეტიკურ თეორიაში გაზების მოლეკულების სითბური მოძრაობის სიჩქარე ეფუძნება იმას, რომ გაზები შედგება უწესრიგოდ მოძრავი მოლეკულებისგან. ტემპერატურის ცნება დაკავშირებულია მოლეკულების ქაოტური მოძრაობის სიჩქარესთან  შემდეგი ფორმულით m0v2¯2=3kT2 ,

სადაც -  სიჩქარის კვადრატის საშუალო მნიშვნელობაა. შესაბამისად vსაშ=v2=3kTm0

რადგან  NА.k=const=Rამიტომ  vსაშ=3RTM

 

როცა t0=0°С   აზოტისთვის საშუალო სიჩქარეებია – 500 მ/წმ, წყალბადისთვის – 1800 მ/წმ.

მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარის ექსპერიმენტული განსაზღვრა

შტერნის (1920წ.) ცდის არსი

  1. თუ ცილინდრები უძრავია, მაშინ ატომები ხვდებიან М წერტილში.
  2. ცილინდრების ω სიჩქარით ბრუნვის შემთხვევაში ატომები ხვდებიან К წერტილში. რადგან ატომების სიჩქარეები განსხვავებულია, ამიტომ ზოლი გადღაბნილია. 

სიჩქარეების მიხედვით მოლეკულების განაწილება

მოლეკულების სიჩქარეების მიხედვით განაწილების გრაფიკი. ინგლისელი ფიზიკოსი ჯ. მაქსველი და ავსტრიელი ფიზიკოსი ლ.ბოლცმანი. მაქსველი განაწილების მრუდი შეესაბამება შტერნის მიერ ცდისეულად მიღებულ შედეგებს. ნაწილაკების რაოდენობა, რომელთა სიჩქარეები მოთავსებულია  ΔV1 ინტერვალში, ტოლია ΔN-ის, V - ერთ-ერთი სიჩქარეა ამ ინტერვალიდან. გრაფიკიდან ჩანს, რომ იმ ნაწილაკების რაოდენობა, რომელთა სიჩქარეები მოთავსებულია ΔV1 და Δv2 ინტერვალებში, განსხვავებულია. სიჩქარე, რომლის სიახლოვესაც განლაგებულია ყველაზე "დასახლებული" ინტერვალები არის მოლეკულების სითბური მოძრაობის ყველაზე ალბათური სიჩქარე.

ძირითადი დასკვნები

  1. სიჩქარის მიხედვით განაწილებას აქვს გარკვეული კანონზომიერება.
  2. აირის მოლეკულებს შორის არის როგორც ძალიან სწრაფი, ასევე ძალიან ნელი მოლეკულები.
  3. მოლეკულების განაწილება სიჩქარეების მიხედვით დამოკიდებულია ტემპერატურაზე.
  4. რაც მეტია Т, მით მეტად წაინაცვლებს განაწილების მრუდის მახსიმუმი დიდი სიჩქარეებისკენ.