Termes

• Théorie moléculaire cinétiquethéorie du traitement des échantillons de matière comme un grand nombre de petites particules (atomes ou molécules), qui sont toutes en mouvement constant et aléatoire
• Treillis Un espacement régulier ou la disposition des atomes / molécules dans un cristal.
• Phaseun composant dans un système de matériau qui se distingue par sa composition chimique et / ou son état physique. La matière peut exister dans les phases solide, liquide et gazeuse.
• cinétiqUe ou relative au mouvement.

La Théorie Cinétique: Une Description microscopique de la matière

La théorie moléculaire cinétique de la matière offre une description des propriétés microscopiques des atomes (ou molécules) et de leurs interactions, conduisant à des propriétés macroscopiques observables (telles que la pression, le volume, la température). Une application de la théorie est qu’elle aide à expliquer pourquoi la matière existe dans différentes phases (solide, liquide et gaz) et comment la matière peut changer d’une phase à l’autre.

La théorie moléculaire cinétique de la matière stipule que:

• La matière est composée de particules en mouvement constant.
• Toutes les particules ont de l’énergie, mais celle-ci varie en fonction de la température dans laquelle se trouve l’échantillon de matière. Ceci détermine à son tour si la substance existe à l’état solide, liquide ou gazeux. Les molécules en phase solide ont le moins d’énergie, tandis que les particules de gaz ont la plus grande quantité d’énergie.
• La température d’une substance est une mesure de l’énergie cinétique moyenne des particules.
• Un changement de phase peut se produire lorsque l’énergie des particules est modifiée.
• Il y a des espaces entre les particules de matière. La quantité moyenne d’espace vide entre les molécules augmente progressivement à mesure qu’un échantillon de matière passe des phases solide aux phases liquide et gazeuse.
• Il y a des forces d’attraction entre les atomes /molécules, et celles-ci deviennent plus fortes à mesure que les particules se rapprochent. Ces forces d’attraction sont appelées forces intermoléculaires.

Exemple: Eau

Prenons l’eau comme exemple. Nous constatons que dans sa phase solide (glace), les molécules d’eau ont très peu d’énergie et ne peuvent pas s’éloigner les unes des autres. Les molécules sont maintenues étroitement ensemble dans un motif régulier appelé treillis. Si la glace est chauffée, l’énergie des molécules augmente. Cela signifie que certaines des molécules d’eau sont capables de surmonter les forces intermoléculaires qui les maintiennent rapprochées et que les molécules s’écartent davantage, formant de l’eau liquide. C’est pourquoi l’eau liquide est capable de s’écouler: les molécules ont une plus grande liberté de mouvement que dans le réseau solide. Si les molécules sont chauffées davantage, l’eau liquide deviendra de la vapeur d’eau, qui est un gaz. Les particules de gaz ont plus d’énergie et sont en moyenne à des distances les unes des autres qui sont beaucoup plus grandes que la taille des atomes / molécules eux-mêmes. Les forces d’attraction entre les particules sont très faibles compte tenu des grandes distances qui les séparent.

Diffusion

La théorie cinétique de la matière est également illustrée par le processus de diffusion. La diffusion est le mouvement des particules d’une concentration élevée à une concentration faible. Cela peut être vu comme un étalement des particules entraînant leur distribution uniforme. Placer une goutte de colorant alimentaire dans l’eau fournit une représentation visuelle de ce processus – la couleur s’étale lentement dans l’eau. Si la matière n’était pas faite de particules, alors nous verrions simplement une touffe de couleur, car il n’y aurait pas de plus petites unités qui pourraient se déplacer et se mélanger à l’eau.