KNOWLEDGE HYPERMARKET


Рух і взаємодія атомів і молекул. Дифузія .Повні уроки

Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 7 клас. Повні уроки>>Фізика: Земне тяжiння. Електризацiя тiл. Взаємодiя заряджених тiл. Взаємодiя магнiтiв. Сила — мiра взаємодiї. Енергiя.

Мета:Ознайомитися з поняттям "Рух і взаємодія атомів і молекул. Засвоїти поняття "Дифузія"

Хід уроку

Всі речовини складаються з надзвичайно дрібних часток - молекул й атомів. Атоми й молекули перебувають у безперервному хаотичному русі.
Частки взаємодіють один з одним силами, що мають електричну природу. Гравітаційна взаємодія між частками дуже мала.
Рух молекул у різних тілах відбувається по-різному.
Молекули газів безладно рухаються з більшими швидкостями (сотні м/с) по всьому обсязі газу. Зіштовхуючись, вони відскакують друг від друга, змінюючи величину й напрямок швидкостей.
Молекули рідини коливаються біля рівноважних положень ( тому що розташований майже впритул друг до друга) і порівняно рідко перескакують із одного рівноважного положення в інше. Рух молекул у рідинах є менш вільним, чим у газах, але більше вільним, чим у твердих тілах.
У твердих тілах частки коливаються біля положення рівноваги.
З ростом температури швидкість часток збільшується, тому хаотичний рух часток прийнятий називати тепловим. Найбільш яскравим експериментальним підтвердженням подань теорії про безладний рух атомів і молекул є броуновскій рух. Це тепловий рух дрібних мікроскопічних часток, зважених у рідині або газі. Воно було відкрито англійським ботаніком Р. Броуном в 1827 р. Броуновскі частки рухаються під впливом безладних ударів молекул. Через хаотичний тепловий рух молекул ці удари ніколи не врівноважують один одного. У результаті її траєкторія являє собою складну зиґзаґоподібну криву
Файл:Den 7 12 1.gif
Броуновскій рух часток можна спостерігати навіч


Дифузія це взаємне проникнення дотичних речовин друг у друга внаслідок теплового руху часток речовини дифузія відбувається в напрямку падіння концентрації речовини й веде до рівномірного розподілу речовини по всьому займаному їм обсягу (до вирівнювання хімічного потенціалу речовини).

Дифузія має місце в газах, рідинах і твердих тілах, причому дифундувати можуть як перебувають у них частки сторонніх речовин, так і власні частки (самодифузія).

Дифузія великих часток, зважених у газі або рідині (наприклад, часток диму або суспензії), здійснюється завдяки їх броунівському руху. Надалі, якщо спеціально не обговорено, мається на увазі молекулярна дифузія.

Найбільше швидко дифузія відбувається в газах, повільніше в рідинах, ще повільніше у твердих тілах, що обумовлено характером теплового руху часток у цих середовищах.

До дифузії відносять і розчинення  речовин
Розчинами називаються однорідні суміші, що містять не менш двох речовин. Можуть існувати розчини твердих, рідких і газоподібних речовин у рідких розчинниках, а також однорідні суміші (розчини) твердих, рідких і газоподібних речовин. Як правило, речовина, узята в надлишку, прийнято вважати розчинником, а компонент, узятий у недоліку - розчиненою речовиною.
Залежно від агрегатного стану розчинника розрізняють газоподібні, рідкі й тверді розчини.
Газоподібними розчинами є повітря й інші суміші газів.
До рідких розчинів відносять гомогенні суміші газів, рідин і твердих тіл з рідинами.

Твердими розчинами є багато сплавів, наприклад, металів один з одним, скла. Найбільше значення мають рідкі суміші, у яких розчинником є рідина. Найпоширенішим розчинником з неорганічних речовин, звичайно ж, є вода. З органічних речовин як розчинники використають метанол, этанол, диэтиловый ефір, ацетон, бензол й ін.
У процесі розчинення частки речовини, що розчиняється, під дією хаотично рухаючихся часток розчинника переходять у розчин, утворюючі в результаті безладного руху часток якісно нову однорідну систему. Здатність до утворення розчинів виражена в різних речовин у різному ступені. Одні речовини здатні змішуватися один з одним у будь-яких кількостях (вода й спирт), інші - в обмежені (хлорид натрію й вода).
Сутність процесу утворення розчину можна показати на прикладі розчинення твердої речовини в рідині.

Розчинення протікає в такий спосіб: при внесенні в розчинник якої-небудь твердої речовини, наприклад, марганцівки, молекули, що перебувають на поверхні, у результаті коливального руху, що збільшується при зіткненні із частками розчинника, можуть відриватися й переходити в розчинник. Цей процес поширюється на наступні шари часток, які оголюються в кристалі після видалення поверхневого шару. Так поступово частки, що утворять кристал переходять у розчин.
Частки, що перейшли в розчин, внаслідок дифузії розподіляються по всьому обсязі розчинника.
На швидкість процесу дифузії впливає температура, тому що при збільшенні температури збільшується швидкість руху молекул.
Подібне явища спостерігається при розчиненні цукру в чаї - у холодному чаї це процес займає набагато більше часу.
Дифузія металів була доведена таким досвідом: 2 відшліфовані пластинки (свинцева і золота) були покладені одна на іншу й залишені під вантажем. Через кілька років у всіх частинах свинцевої пластинки були знайдені частки золота (і навпаки).