lärande mål

• beskriv den kinetiska molekylära teorin om materia.

termer

• kinetisk molekylär teoriteori för att behandla prover av materia som ett stort antal små partiklar (atomer eller molekyler), som alla är i konstant, slumpmässig rörelse
• latticeA regelbundet avstånd eller arrangemang av atomer / molekyler i en kristall.
• fasenen komponent i ett materialsystem som kännetecknas av kemisk sammansättning och/eller fysiskt tillstånd. Materia kan existera i fasta, flytande och gasformiga faser.
• kineticOf eller relaterar till rörelse.

den kinetiska teorin: En mikroskopisk beskrivning av materia

den kinetiska molekylära teorin om Materia erbjuder en beskrivning av de mikroskopiska egenskaperna hos atomer (eller molekyler) och deras interaktioner, vilket leder till observerbara makroskopiska egenskaper (såsom tryck, volym, temperatur). En tillämpning av teorin är att den hjälper till att förklara varför materia finns i olika faser (fast, flytande och gas) och hur materia kan förändras från en fas till en annan.

den kinetiska molekylära teorin om materia säger att:

• materia består av partiklar som ständigt rör sig.
• alla partiklar har energi, men energin varierar beroende på temperaturen provet av materia är i. Detta avgör i sin tur om ämnet finns i fast, flytande eller gasformigt tillstånd. Molekyler i den fasta fasen har minst energi, medan gaspartiklar har den största mängden energi.
• temperaturen hos ett ämne är ett mått på partiklarnas genomsnittliga kinetiska energi.
• en fasförändring kan inträffa när partiklarnas energi ändras.
• Det finns mellanrum mellan partiklar av materia. Den genomsnittliga mängden tomt utrymme mellan molekyler blir gradvis större när ett prov av materia rör sig från det fasta till vätske-och gasfaserna.
• Det finns attraktiva krafter mellan atomer/molekyler, och dessa blir starkare när partiklarna rör sig närmare varandra. Dessa attraktiva krafter kallas intermolekylära krafter.

exempel: vatten

Låt oss ta vatten som ett exempel. Vi finner att vattenmolekylerna i sin fasta fas (IS) har mycket lite energi och inte kan röra sig bort från varandra. Molekylerna hålls nära varandra i ett regelbundet mönster som kallas en gitter. Om isen värms upp ökar molekylernas energi. Detta innebär att några av vattenmolekylerna kan övervinna de intermolekylära krafterna som håller dem nära varandra, och molekylerna rör sig längre ifrån varandra och bildar flytande vatten. Det är därför flytande vatten kan flöda: molekylerna har större frihet att röra sig än de hade i det fasta gallret. Om molekylerna upphettas ytterligare blir det flytande vattnet vattenånga, vilket är en gas. Gaspartiklar har mer energi och ligger i genomsnitt på avstånd från varandra som är mycket större än storleken på atomerna/molekylerna själva. De attraktiva krafterna mellan partiklarna är mycket svaga med tanke på de stora avstånden mellan dem.

Diffusion

den kinetiska teorin om materia illustreras också av diffusionsprocessen. Diffusion är rörelsen av partiklar från en hög koncentration till en låg koncentration. Det kan ses som en spridning av partiklar som resulterar i jämn fördelning. Att placera en droppe matfärgning i vatten ger en visuell representation av denna process – färgen sprider sig långsamt ut genom vattnet. Om materia inte var gjord av partiklar, skulle vi helt enkelt se en klump av färg, eftersom det inte skulle finnas några mindre enheter som kunde röra sig och blanda in med vattnet.