Molekylär kinetisk teori: de 3 tillstånd av materia
Det sägs att hela universum är format av materia och att när det förändras genereras energi. Och som det är normalt har människans nyfikna natur lett oss att vid många tillfällen fråga oss själva om att allt detta är uppbyggt. Under hela historien har olika modeller utformats för att förklara detta, varav en av dem molekylär kinetisk teori .
Enligt denna modell skulle materien utgöras av en grundläggande enhet som inte kan uppskattas med sinnena, jag talar om atomen. I sin tur grupperas atomerna för att bilda molekyler.
För att ge ett klassiskt exempel är vattenmolekylen strukturerad med en syreatom och två väteatomer (H2O). Men den kinetiska teorin postulerar inte bara detta, utan också för att det finns De tre grundläggande tillstånden i materia: fast, flytande och gas .
- Kanske är du intresserad: "De 5 typerna av kemiska bindningar: det här är hur materia är sammansatt
Kinetikteorins ursprung
Fram till formuleringen av denna modell inträffade olika händelser som gjorde att baserna kunde erbjudas att erbjuda denna teori.
Till att börja med, begreppet atom föddes i antika Grekland , under den atomistiska skolan, vars lärjungar spred tanken att atomen är den odelbara enheten som utgör all materia av universum. Democritus var en av sina största exponenter, men dess förslag stred direkt mot Aristoteles idéer, som dominerade eran, så de gick obemärkt.
Det var inte förrän i början av 1800-talet när idén om atomen kom igen inom vetenskapsområdet när John Dalton postulerade atomteorin , vilket indikerar att varje substans är konfigurerad av atomer.
Därefter hävdade Daniel Bernoulli i 1738 det Gaserna bestod av molekyler som kolliderar med varandra och med ytorna, vilket genererar trycket som känns. Efter atomteorins utseende är det nu erkänt att dessa molekyler är konfigurerade av atomer.
Den molekylära kinetiska teorin kommer från en uppsättning studier som utfördes huvudsakligen i gaser, och vars slutliga slutsats var liknande. Några av de utestående arbetena är de som gjorts av Ludwig Boltzmann och James Clerk Maxwell.
- Relaterad artikel: "De 9 postulaten av Daltons atomteori"
Argumentet
Denna molekylära kinetiska teori postulerar att materien bildas av en uppsättning partiklar som är kända som atomer eller av molekyler av dessa, som ständigt rör sig . Eftersom de inte slutar flytta, kolliderar de förr eller senare med en annan atom eller mot en yta.
Denna kollision utförs kinetiskt, med andra ord, energi överförs utan förluster , så att den kolliderande atomen avfyras i andra riktningen i samma hastighet utan att stoppa rörelsen. Den kinetiska energi som genereras i kollisionen översätts till det tryck som känns.
Skillnad mellan materiens tillstånd
Trots att molekylärkinetiksteorin föddes från undersökningen av gasformen, eftersom det fanns många studier på det som fick skriva idéerna, tjänar det också att förklara konstitutionen för vätskor och fasta ämnen. Dessutom erbjuder det ett sätt att se skillnader mellan de olika tillstånden i materien.
Nyckelpunktet ligger i graden av rörelse av atomer . Materiet bildas av en uppsättning partiklar som är i konstant rörelse; I en gas är atomerna fria och rör sig linjärt över det tillgängliga utrymmet, vilket visar egenskaperna hos gaser upptar alltid allt utrymme de har.
När det gäller vätskor, Avståndet mellan atomerna är inte så stort , men de är mer tillsammans, även om de fortsätter att flytta med mindre hastighet. Detta förklarar varför en vätska upptar en fast volym men kan expandera på en yta.
Slutligen i fast tillstånd Atomerna är mycket nära, utan en fri rörelse även om de vibrerar på platsen. Därför upptar fasta ämnen ett visst utrymme och varierar inte i volym.
Enligt molekylär kinetisk teori är den kraft som binder atomer tillsammans känd som Sammanhållningsstyrkan . Dess namn ges eftersom de fasta ämnen som har mer närvaro dessa fackföreningar, det vill säga, är mer sammanhängande än en vätska eller en gas.
Betydelsen av denna modell
Det intressanta med den här teorin är hur det rör atomens existens med mätbara fysikaliska egenskaper, såsom trycket eller temperaturen . Dessutom har den en korrelation med de matematiska formlerna i lagar av idealiska gaser.
Jag kommer inte att gå in på mycket detaljer om detta, men till exempel överensstämmer det med formlerna som indikerar att atomer vid högre temperaturer har atomer högre hastighet. Det är lätt att förstå, för ett is passerar till vätska och sedan till ånga är det nödvändigt att applicera värme. När temperaturen stiger, får H2O-molekylerna fart och bryter samman sammanhållningskrafterna, ändrar tillståndet i saken.
