Кратко: молекулярно-кинетическая теория утверждает, что все вещества состоят из мельчайших частиц, которые постоянно хаотически движутся и взаимодействуют между собой. Эти положения подтверждаются тепловым расширением, диффузией, броуновским движением и упругостью тел.
Пересказ
Представление о том, что вещества состоят из мельчайших частиц, возникло ещё в древности. Однако научное подтверждение эта идея получила только во второй половине XIX века. Учение о строении вещества назвали молекулярно-кинетической теорией — МКТ.
В основе МКТ лежат три главных положения:
- Все вещества состоят из частиц — молекул и атомов. Между частицами есть промежутки.
- Частицы вещества постоянно и беспорядочно движутся.
- Частицы взаимодействуют друг с другом: притягиваются и отталкиваются.
Первое положение подтверждается тепловым расширением. При нагревании тела его частицы начинают двигаться активнее, расстояния между ними увеличиваются, поэтому тело расширяется.
Движение молекул доказывают диффузия и броуновское движение. Диффузия — это самопроизвольное проникновение частиц одного вещества между частицами другого. Например, запах распространяется по комнате, потому что молекулы вещества движутся и смешиваются с молекулами воздуха.
Броуновское движение — это беспорядочное движение очень маленьких частиц, находящихся в жидкости или газе. Оно происходит из-за ударов молекул окружающего вещества. Диффузия также показывает, что между молекулами существуют промежутки: частицы одного вещества могут проникать между частицами другого.
Третье положение МКТ подтверждают упругие свойства тел. Если тело сжать, расстояния между его молекулами уменьшаются и начинают преобладать силы отталкивания. Если тело растянуть, расстояния увеличиваются, и заметнее становятся силы притяжения. Поэтому после прекращения внешнего воздействия тело может восстановить форму и размеры.
Молекулы состоят из атомов. В молекулах разных веществ содержатся разные атомы или разное их количество. Массы атомов очень малы. В начале XX века французский физик Жан Перрен определил массу атома водорода: примерно
\[ 1{,}6 \cdot 10^{-27}\ \text{кг}. \]
Поэтому даже маленький кусочек вещества содержит огромное количество молекул.
Современные приборы позволяют получать изображения отдельных атомов и измерять их размеры. Размер атома имеет порядок
\[ 10^{-10}\ \text{м}. \]
Простые молекулы по размеру сравнимы с атомами, а сложные молекулы, состоящие из большого числа атомов, могут быть намного крупнее, например молекула ДНК.
Главная мысль: свойства веществ объясняются строением, движением и взаимодействием их частиц.
