Distancia entre moléculas líquidas. Distancia entre moléculas en gases, líquidos y sólidos.

1. La estructura de gaseosos, líquidos y sólidos.

La teoría cinética molecular hace posible entender por qué la sustancia puede estar en un estados gaseosos, líquidos y sólidos.
Gases. En los gases, la distancia entre átomos o moléculas en promedio muchas veces más que los tamaños de las mismas moléculas ( fig. 8.5.). Por ejemplo, a la presión atmosférica, el volumen del recipiente es diez mil veces mayor que el volumen de moléculas en ella.

Los gases se comprimen fácilmente, mientras que la distancia promedio entre las moléculas disminuye, pero la forma de la molécula no cambia ( fig. 8.6.).

Moléculas con enormes velocidades: cientos de metros por segundo, moviéndose en el espacio. A continuación, se rebotan entre sí en diferentes direcciones como bolas de billar. Las fuerzas débiles de la atracción de las moléculas de gas no pueden mantenerlas entre sí. por lo tanto los gases se pueden ampliar general. No retienen formularios ni volumen.
Numerosos golpes de moléculas sobre la pared del recipiente crean presión de gas.

Líquidos. Las moléculas de líquido se encuentran casi cerca unas de otras ( fig.8.7) Por lo tanto, la molécula fluida se comporta de manera diferente a la molécula de gas. En líquidos, hay un llamado orden vecino, es decir, la disposición ordenada de las moléculas se mantiene a distancias iguales a varios diámetros moleculares. La molécula fluctúa cerca de su posición de equilibrio, frente a las moléculas vecinas. Solo de vez en cuando, hace otro "salto", cayendo en una nueva posición de equilibrio. En esta posición del equilibrio, la fuerza de repulsión es igual a la resistencia de la atracción, es decir, la potencia total de la interacción de la molécula es cero. Hora vida de frotis Las moléculas de agua, es decir, el tiempo de sus oscilaciones sobre una posición particular de equilibrio a temperatura ambiente es igual a un promedio de 10 -11 s. El tiempo de una oscilación es significativamente menor (10 -12 -10 -13). Con la temperatura creciente, el tiempo de las moléculas de la vida de asentamiento disminuye.

La naturaleza del movimiento molecular en líquidos por primera vez establecido por el físico soviético Ya.I. Freklem, hace posible comprender las propiedades básicas de los líquidos.
Las moléculas líquidas se ubican directamente entre sí. Con una disminución en el volumen de fuerza de repulsión, se vuelve muy alto. Esto se explica pequeña compresibilidad de líquidos..
Como se conoce, fluidos fluidos, es decir, no guarde tu formulario.. Puedes explicar esto. La fuerza externa notablemente no cambia el número de túnicas de moléculas por segundo. Pero los saltos de las moléculas de una posición resuelta a otra ocurren principalmente en la dirección de la fuerza externa ( fig. 8.8.). Es por eso que el líquido fluye y toma la forma del recipiente.

Cuerpos sólidos. Los átomos o las moléculas de cuerpos sólidos, en contraste con los átomos y las moléculas de líquidos, fluctúan sobre ciertas posiciones de equilibrio. Por esta razón, cuerpos sólidos. retener no solo volumen, sino también. La energía potencial de la interacción de las moléculas sólidas es significativamente más de su energía cinética.
Hay otra distinción importante entre líquidos y cuerpos sólidos. El líquido se puede comparar con la multitud de personas donde los individuos individuales son inquietos inquietos en su lugar, y un cuerpo sólido es similar a una cohorte delgada de los mismos individuos que no están de noche, sino que soportan algunas distancias entre sí. Si conecta los centros de las posiciones de equilibrio de los átomos o iones sólidos, entonces se llama la parrilla espacial correcta cristal.
Las figuras 8.9 y 8.10 representan las celosías cristalinas de la sal de cocción y el diamante. El orden interno en la ubicación de los átomos de cristal conduce a formas geométricas externas adecuadas.

La Figura 8.11 muestra los diamantes de Yakut.

En la distancia de gas L entre moléculas, muchos más tamaños de Molecular 0: " l \u003e\u003e r 0.
En líquidos y sólidos Tell≈r 0. Las moléculas líquidas se encuentran en desorden y saltan de vez en cuando desde una posición asentada a otra.
Los cuerpos sólidos cristalinos de las moléculas (o átomos) se encuentran estrictamente ordenados.

2. Gas perfecto en teoría cinética molecular.

El estudio de cualquier campo de la física siempre comienza con la introducción de un determinado modelo, dentro de qué estudio está en marcha. Por ejemplo, cuando estudiamos la cinemática, el modelo del cuerpo era un punto de material, etc. Como ya adivinó, el modelo nunca corresponderá a los procesos reales, pero a menudo se acerca a esta correspondencia.

Física molecular, y en particular MTT, no es una excepción. Muchos científicos trabajaron en el problema de describir el modelo, a partir del siglo XVIII: M. Lomonosov, D. JOULE, R. CLAUSIO (Fig. 1). Este último, de hecho, introducido en 1857 el modelo del gas ideal. Una explicación cualitativa de las propiedades básicas de una sustancia basada en la teoría de la cinética molecular no es particularmente difícil. Sin embargo, la teoría establece relaciones cuantitativas entre los valores medidos en el experimento (presión, temperatura, etc.) y las propiedades de las moléculas, su número y velocidad de movimiento, es muy complejo. En el gas bajo presiones normales, la distancia entre las moléculas es muchas veces más alta que sus dimensiones. En este caso, la fuerza de interacción de las moléculas es insignificante para pequeñas y la energía cinética de las moléculas, mucha más energía de interacción potencial. Las moléculas de gas pueden considerarse como puntos de material O bolas sólidas muy pequeñas. En lugar de gaza real, entre cuyas moléculas hay complejas fuerzas de interacción, lo consideraremos. el modelo es el gas perfecto.

Gas perfecto.- Modelo de gas, en el que las moléculas y los átomos de gas se representan como bolas elásticas muy pequeñas (tamaños en peligro de extinción) que no interactúan entre sí (sin contacto directo), sino solo la cara (ver Fig. 2).

Cabe señalar que el hidrógeno enrarecido (bajo presión muy pequeña) satisface casi plenamente los modelos del gas ideal.

Higo. 2.

Gas perfecto. - Es el gas, la interacción entre las moléculas de las cuales es insignificante. Naturalmente, en la colisión de las moléculas del gas perfecto en ellos hay una fuerza de repulsión. Dado que las moléculas de gas podemos de acuerdo con el modelo a ser consideradas puntos materiales, entonces descuidamos las dimensiones de las moléculas, considerando que el volumen que ocupan es mucho menor que el volumen del recipiente.
Recuerde que solo esas propiedades del sistema real se tienen en cuenta en el modelo físico, que es absolutamente necesario para explicar los patrones estudiados del comportamiento de este sistema. Ningún modelo puede pasar todas las propiedades del sistema. Ahora tenemos que resolver una tarea bastante estrecha: calcular con la ayuda de una teoría cinética molecular, la presión del gas perfecto en las paredes del recipiente. Para este problema, el modelo del gas ideal es bastante satisfactorio. Conduce a los resultados que se confirman por la experiencia.

3. Presión de gas en teoría cinética molecular. Deja que el gas esté en un recipiente cerrado. El manómetro muestra la presión del gas p 0. ¿Cómo ocurre esta presión?
Cada molécula de gas, golpeando la pared, durante un pequeño período de tiempo actúa con alguna fuerza. Como resultado de los golpes errácticos de la pared, la presión está cambiando rápidamente con el tiempo de la siguiente manera como se muestra en la Figura 8.12. Sin embargo, las acciones causadas por los golpes de moléculas individuales son tan débiles que no son un manómetro registrado. El manómetro registra la fuerza promedio que actúa en cada unidad del área de superficie de su elemento de detección: la membrana. A pesar de los pequeños cambios de presión, el valor de presión promedio p 0prácticamente resulta ser una cantidad bastante cierta, ya que hay muchos golpes sobre la pared, y las masas de las moléculas son muy pequeñas.

El gas perfecto es un modelo de gas real. Según este modelo, la molécula de gas se puede ver como puntos materiales, cuya interacción ocurre solo en su colisión. Enfrentando la pared, las moléculas de gas se presionan.

4. Micro y gas macroparameters.

Ahora puede proceder a describir los parámetros del gas ideal. Se dividen en dos grupos:

Parámetros de gas perfecto.

Es decir, los microparamétricos describen la condición de una partícula separada (microtela), y los macroparamétricos son la condición de toda la porción del gas (Macotel). Ahora escribimos una relación que conecta algunos parámetros con otros, o la principal ecuación MKT:

Aquí: - Velocidad de partículas promedio;

Definición. - concentración Partículas de gas: el número de partículas por unidad de volumen; ; unidad -.

5. Moléculas de velocidad de velocidad media

Para calcular la presión promedio, debe conocer la velocidad promedio de las moléculas (más precisamente, la velocidad promedio de la velocidad). Esta no es una simple pregunta. Estás acostumbrado al hecho de que la velocidad tiene cada partícula. La velocidad promedio de las moléculas depende del movimiento de todas las partículas.
Valores medios. Desde el principio, es necesario abandonar los intentos de rastrear el movimiento de todas las moléculas de las que consiste el gas. Son demasiado, y se están moviendo muy difíciles. No necesitamos saber cómo se está moviendo cada molécula. Debemos averiguar cómo el resultado es el movimiento de todas las moléculas de gas.
La naturaleza del movimiento de toda la totalidad de las moléculas de gas se conoce de la experiencia. Las moléculas están involucradas en un movimiento desordenado (térmico). Esto significa que la velocidad de cualquier molécula puede ser muy grande y muy pequeña. La dirección de movimiento de las moléculas está cambiando de manera discreta con sus colisiones entre sí.
La velocidad de las moléculas individuales puede ser cualquiera, sin embargo, promedio El valor del módulo de estas velocidades está bastante definido. De la misma manera, el crecimiento de los estudiantes en la clase de desigual, pero su valor promedio es un cierto número. Para encontrar este número, es necesario doblar el crecimiento de los estudiantes individuales y dividir esta cantidad por parte del número de estudiantes.
La velocidad promedio de la velocidad. En el futuro, necesitaremos el valor promedio de no la velocidad, y el cuadrado de la velocidad. La energía cinética promedio de las moléculas depende de este valor. Y la energía cinética promedio de las moléculas, ya que pronto estaremos convencidos, tiene muy gran importancia En toda la teoría cinética molecular.
Denote los módulos de velocidad de las moléculas de gas individuales a través. La velocidad promedio de la velocidad está determinada por la siguiente fórmula:

dónde NORTE. - El número de moléculas en el gas.
Pero el cuadrado del módulo de cualquier vector es igual a la suma de los cuadrados de sus proyecciones en el eje de coordenadas. Oh, oh, oz. por lo tanto

Los valores promedio de los valores pueden ser determinados por fórmulas como Fórmula (8.9). Hay una relación de aspecto entre el valor promedio y los valores promedio de los cuadrados de las proyecciones como la relación (8.10):

De hecho, la igualdad (8.10) es justa para cada molécula. Realizar tales igualidades para moléculas individuales y dividir ambas partes de la ecuación obtenida al número de moléculas NORTE.Vendremos a la fórmula (8.11).
¡Atención! Como direcciones de tres ejes. Oh, oy. y Onz.debido al movimiento aleatorio de las moléculas es igual, los valores promedio de los cuadrados de las proyecciones de velocidad son iguales entre sí:

Ver, desde el caos flota un cierto patrón. ¿Podrías resolverlo?
Dada la proporción (8.12), sustituimos en la fórmula (8.11) en lugar de y. Luego, para el cuadrado medio de la proyección de velocidad, obtenemos:

i.E. El cuadrado promedio de proyección de velocidad es 1/3 del cuadrado medio de la velocidad en sí. El multiplicador 1/3 aparece debido a la tridimensionalidad del espacio y, en consecuencia, la existencia de tres proyecciones desde cualquier vector.
La velocidad de las moléculas cambia al azar, pero el cuadrado promedio de la velocidad es bastante cierta.

6. La ecuación principal de la teoría de la cinética molecular.
Continuamos con la conclusión de la principal ecuación de la teoría de los gases molecular-cinética. En esta ecuación, se establece la dependencia de la presión de gas de la energía cinética promedio de sus moléculas. Después de la salida de esta ecuación en el siglo XIX. Y la prueba experimental de su justicia comenzó el rápido desarrollo de una teoría cuantitativa, que continúa hoy.
Prueba de casi cualquier declaración en la física, la retirada de cualquier ecuación se puede hacer con diversos grados de estrictismo y persuasión: muy simplista, más o menos estrictamente o con un rigor completo, asequible ciencia moderna.
La producción estricta de la ecuación de la teoría de los gases molecular-cinética es bastante complicada. Por lo tanto, estamos limitados a una conclusión esquemática muy simplificada y simplificada de la ecuación. A pesar de todas las simplificaciones, el resultado saldrá cierto.
La salida de la ecuación principal. Calcular la presión de gas en la pared CD embarcación A B C D. Cuadrado S.perpendicular al eje de coordenadas BUEY. (fig.8.13).

Cuando golpeas la molécula sobre la pared, su impulso cambia :. Dado que el módulo de velocidad de la molécula no cambia al golpear, . Según la segunda ley de Newton, el cambio en el pulso de la molécula es igual al impulso por la fuerza de la pared del vaso, y de acuerdo con la tercera ley de Newton, el impulso en el módulo de la fuerza con que la molécula. ha afectado la pared. Por lo tanto, como resultado del impacto de la molécula en la pared, la fuerza, cuyo impulso es igual a.

¿Cuál es la distancia promedio entre las moléculas de vapor de agua saturada a 100 ° C?

Número de tarea 4.1.65 de "Colección de tareas para prepararse para exámenes de ingreso En la física Ugntu "

Dado:

\\ (T \u003d 100 ^ \\ circunscripción \\) c, \\ (l -? \\)

La solución del problema:

Considere el vapor de agua en algunas cantidades arbitrarias iguales a \\ (\\ NU \\) Mole. Para determinar el volumen \\ (V \\), que ocupó esta cantidad de vapor de agua, debe usar la ecuación de Klapairon-Mendeleev:

En esta fórmula \\ (r \\) es una constante de gas universal, igual a 8.31 j / (mol · k). La presión del vapor de agua saturada \\ (P \\) a una temperatura de 100 ° C es de 100 kPa, es hechoY cada estudiante debe conocerlo.

Para determinar la cantidad de moléculas de vapor de agua \\ (n \\), usamos la siguiente fórmula:

Aquí \\ (N_A \\) es el número de Avogadro, igual a 6.023 · 10 23 1 / mol.

Luego, cada molécula explica el volumen CUBE \\ (V_0 \\), obviamente determinado por la fórmula:

\\ [(V_0) \u003d \\ FRAC (V) (N) \\]

\\ [(V_0) \u003d \\ FRAC ((\\ NU RT)) ((P \\ NU (N_A))) \u003d \\ FRAC ((RT)) ((P (N_A))) \\]

Ahora mira la tabla a la tarea. Cada molécula está condicionadamente en su cubo, la distancia entre dos moléculas puede variar de 0 a \\ (2D \\), donde \\ (D \\) es la longitud del borde del cubo. La distancia promedio \\ (L \\) será igual a la longitud del borde de Cuba \\ (D \\):

La longitud del borde \\ (D \\) se puede encontrar así:

Como resultado, obtendremos una fórmula de este tipo:

Traducimos la temperatura en la escala de Kelvin y consideramos la respuesta:

Respuesta: 3.72 nm.

Si no entiende la solución y tiene algún tipo de pregunta o ha encontrado un error, luego deje audazmente el comentario a continuación.

La teoría cinética molecular da una explicación de que todas las sustancias pueden ser en tres estados agregados: En sólido, líquido y gaseoso. Por ejemplo, hielo, agua y vapor de agua. A menudo, el plasma se considera la cuarta condición de la sustancia.

Estados agregados de materia (De latín agrego - Adjunto, vinculación): el estado de la misma sustancia, las transiciones entre las cuales están acompañadas de un cambio en sus propiedades físicas. Este es el cambio en los estados agregados de la sustancia.

En los tres estados de la molécula de la misma sustancia, no difieren entre sí, solo su ubicación, la naturaleza del movimiento térmico y las fuerzas de los cambios de interacción intermolecular.

Movimiento de moléculas en gases.

En los gases, la distancia entre las moléculas y los átomos es significativamente más grande que las dimensiones de las moléculas, y las fuerzas de atracción son muy pequeñas. Por lo tanto, los gases no tienen su propia forma y cantidad permanente. Los gases se comprimen fácilmente porque las fuerzas de repulsión en grandes distancias También pequeño. Los gases tienen una propiedad para expandirse indefinidamente, llenando todo el volumen proporcionado a ellos. Las moléculas de gas se están moviendo con muy. grandes velocidades, se encuentran entre sí, se rebotan entre sí en diferentes direcciones. Numerosos golpes de moléculas sobre la pared del recipiente crean. presion del gas.

Movimiento de moléculas en líquidos.

En líquidos, la molécula no solo fluctúa cerca de la posición del equilibrio, sino que también hace un salto de una posición de equilibrio en el vecino. Estos saltos ocurren periódicamente. El tiempo cortado entre tales saltos fue llamado tiempo promedio de asentamiento (o tiempo medio de relajación) Y se indica por la letra?. En otras palabras, el tiempo de relajación es el momento de las oscilaciones de aproximadamente una posición definida de equilibrio. A temperatura ambiente, esta vez es un promedio de 10 -11 s. El tiempo de una oscilación es 10 -12 ... 10 -13 s.

El tiempo de la vida en el aula disminuye con un aumento de la temperatura. La distancia entre las moléculas líquidas es menor que las dimensiones de las moléculas, las partículas se encuentran cerca entre sí, y la atracción intermolecular es grande. Sin embargo, la ubicación de las moléculas fluidas no se ordena estrictamente durante todo el volumen.

Los líquidos, como cuerpos sólidos, conservan su volumen, pero no tienen su propia forma. Por lo tanto, toman la forma del recipiente en el que hay. El líquido tiene tal propiedad como fluidez. Debido a esta propiedad, el líquido no resiste el cambio en la forma, está ligeramente comprimido, y su propiedades físicas Lo mismo en todas las direcciones dentro del líquido (isotropía de líquidos). Por primera vez, la naturaleza del movimiento molecular en líquidos fue establecido por el físico soviético Yakov Ilyich Frenkel (1894 - 1952).

Movimiento de moléculas en cuerpos sólidos.

Las moléculas y los átomos de cuerpo sólido se encuentran en un determinado orden y forma red cristalina . Tales sólidos se llaman cristalina. Los átomos hacen movimientos oscilatorios cerca de la posición del equilibrio, y la atracción entre ellos es muy grande. Por lo tanto, los cuerpos sólidos en condiciones normales retengan el volumen y tienen su propia forma.

Física

La interacción entre los átomos y las moléculas de la sustancia. La estructura de cuerpos sólidos, líquidos y gaseosos.

Entre las moléculas de sustancias operan al mismo tiempo la fuerza de la atracción y la fuerza de la repulsión. Estas fuerzas dependen en gran medida de las distancias entre las moléculas.

Según la experiencia experimental. estudios teóricos Las fuerzas interactivas intermoleculares son inversamente proporcionales. grado de NTH Distancias entre las moléculas:

donde para las fuerzas de la atracción n \u003d 7, y para las fuerzas de la repulsión.

La interacción de dos moléculas se puede describir utilizando el gráfico de la dependencia de la proyección de las fuerzas resultantes de la atracción y la repulsión de moléculas de la distancia R entre sus centros. Enviaremos el eje R desde la molécula 1, cuyo centro coincide con el origen de las coordenadas, al centro de la molécula 2 de ella (Fig. 1).

Luego, la proyección de la fuerza de repulsión de la molécula 2 de la molécula 1 en el eje R será positivo. La proyección de la resistencia de la atracción de una molécula 2 a la molécula 1 será negativa.

La fuerza de repulsión (Fig. 2) es mucha más fuerza de atracción a bajas distancias, pero mucho más rápido disminuyendo con el aumento de R. Las fuerzas de atracción también están disminuyendo rápidamente con el aumento de R, por lo que, a partir de una cierta distancia, la interacción de las moléculas se puede descuidar. La mayor distancia RM, en la que las moléculas aún interactúan, se llama un radio de acción molecular. .

La fuerza de repulsión en el módulo es igual a las fuerzas de atracción.

La distancia corresponde a un equilibrio estable. posición mutua moléculas.

En varios estados agregados de sustancia, la distancia entre sus moléculas es diferente. De ahí la diferencia en la interacción de poder de las moléculas y una diferencia significativa en la naturaleza del movimiento de moléculas de gases, líquidos y sólidos.

En los gases de la distancia entre las moléculas varias veces más altas que las dimensiones de las moléculas. Como resultado, la fuerza de interacción entre las moléculas de gas es pequeña y la energía cinética del movimiento térmico de las moléculas supera con creces la energía potencial de su interacción. Cada molécula se mueve libremente de otras moléculas con enormes velocidades (cientos de metros por segundo), cambiando la dirección y el módulo de velocidad en colisiones con otras moléculas. La longitud del rango libre de moléculas de gas depende de la presión y la temperatura del gas. Bajo condiciones normales.

En líquidos, la distancia entre las moléculas es significativamente menor que en los gases. Las fuerzas de interacción entre las moléculas son grandes, y la energía cinética del movimiento de las moléculas es acorde con la energía potencial de su interacción, como resultado de qué moléculas de fluidos hacen oscilaciones sobre una cierta posición de equilibrio, luego saltan a nuevas posiciones de equilibrio a través de muy Pequeños períodos de tiempo, que conduce al flujo de fluidos. Por lo tanto, las moléculas fluidas hacen principalmente movimientos oscilatorios y traslacionales. EN cuerpos sólidos Las fuerzas de interacción entre las moléculas son tan grandes que la energía cinética del movimiento de las moléculas es mucho menor que la energía potencial de su interacción. Las moléculas hacen solo las oscilaciones con una pequeña amplitud de aproximadamente alguna posición permanente de equilibrio, el nodo de la red cristalina.

Esta distancia se puede estimar, conociendo la densidad de la sustancia y la masa molar. Concentración -el número de partículas por unidad de volumen se asocia con densidad, masa molar y el número de Avogadro por la proporción.

Física. Moléculas. Ubicación de las moléculas en una distancia gaseosa, líquida y sólida.

En el estado gaseoso de la molécula no está conectado entre sí, están a una distancia entre sí. Movimiento browniano. El gas puede ser relativamente fácil de comprimir.
En líquido - moléculas cercanas entre sí, fluctúan juntos. Casi no das en compresión.
En el intento: las moléculas son estrictas (en celosías cristalinas), no hay moléculas. La compresión no sucumbe.
La estructura de la sustancia y el inicio de la química:
http://samlib.ru/a/anemow_e_m/aa0.shtml
(Sin registro y mensajes SMS, en un formato de texto útil: puede usar CTRL + C)
Es imposible estar de acuerdo con el hecho de que la molécula no se está moviendo en el estado sólido.
Movimiento de moléculas en gases.
En los gases, la distancia entre las moléculas y los átomos es significativamente más grande que las dimensiones de las moléculas, y las fuerzas de atracción son muy pequeñas. Por lo tanto, los gases no tienen su propia forma y volumen constante. Los gases se comprimen fácilmente, porque la fuerza de repulsión a largas distancias también es pequeña. Gaza posee la propiedad a la expansión ilimitada, llenando todo el volumen proporcionado a ellos. Las moléculas de gas se mueven con velocidades muy grandes, se encuentran entre sí, se rebotan entre sí en diferentes direcciones. Numerosos golpes de moléculas sobre la pared del recipiente crean presión de gas.

Movimiento de moléculas en líquidos.
En líquidos, la molécula no solo fluctúa cerca de la posición del equilibrio, sino que también hace un salto de una posición de equilibrio en el vecino. Estos saltos ocurren periódicamente. El segmento de tiempo entre tales saltos fue el nombre del tiempo promedio de la vida útil (o tiempo de relajación promedio) y se indica en la letra. En otras palabras, el tiempo de relajación es el momento de las oscilaciones sobre una posición de equilibrio en particular. A temperatura ambiente, esta vez es un promedio de 10-11 segundos. El tiempo de una oscilación es 10-1210-13 s.

El tiempo de la vida en el aula disminuye con un aumento de la temperatura. La distancia entre las moléculas líquidas es menor que las dimensiones de las moléculas, las partículas se encuentran cerca entre sí, y la atracción intermolecular es grande. Sin embargo, la ubicación de las moléculas fluidas no se ordena estrictamente durante todo el volumen.
Los fluidos, como los cuerpos de la firma, conservan su volumen, pero no tienen su propia forma. Por lo tanto, toman la forma del recipiente en el que hay. El líquido tiene tal propiedad como fluidez. Debido a esta propiedad, el líquido no resiste el cambio en la forma, está ligeramente comprimido, y las propiedades físicas son las mismas en todas las direcciones dentro del líquido (isotropía de líquidos). Por primera vez, la naturaleza del movimiento molecular en fluidos fue establecido por el físico soviético Yakov Ilyich Frenkel (1894 1952).
Movimiento de moléculas en cuerpos firmes.
Las moléculas y los átomos corporales firmes se encuentran en un determinado orden y forman una celosía de cristal. Tales sólidos se llaman cristalina. Los átomos hacen movimientos oscilatorios cerca de la posición del equilibrio, y la atracción entre ellos es muy grande. Por lo tanto, los cuerpos firmes en condiciones normales conservan el volumen y tienen sus propias formas.
En Gaseous-Moving RandomNo, condujo
En movimiento líquido de acuerdo con el otro.
En sólido - no te muevas.

Considere cómo cambia dependiendo de la distancia entre las moléculas, la proyección de la fuerza de interacción resultante entre ellos a la directa que conecta los centros de moléculas. Si las moléculas están en distancias que exceden sus dimensiones varias veces, entonces la fuerza de la interacción entre ellos no afecta. La fuerza de la interacción entre moléculas es de corto alcance.

A las distancias superiores a los 2-3 diámetros de moléculas, la fuerza de repulsión es casi igual a cero. Solo la fuerza de atracción es notable. A medida que la distancia disminuye, la fuerza de atracción aumenta y la fuerza de repulsión comienza al mismo tiempo. Esta fuerza aumenta muy rápidamente cuando las conchas electrónicas de moléculas comienzan a superponerse.

La Figura 2.10 representa gráficamente la dependencia de la proyección. F. r. la fuerza de la interacción de las moléculas de la distancia entre sus centros. A distancia r. 0, aproximadamente cantidad igual Moléculas de radio F. r. = 0 Dado que la fuerza de atracción es igual al módulo el poder de la repulsión. Para r. > r. 0 entre las moléculas es la fuerza de la atracción. La proyección de la fuerza que actúa sobre la molécula correcta es negativa. Para r. < r. 0 hay una fuerza de repulsión con un valor positivo de la proyección. F. r. .

El origen de la fuerza de elasticidad.

La dependencia de las fuerzas de interacción de las moléculas de la distancia entre ellos explica la aparición de la fuerza de elasticidad durante la compresión y la tensión. Si intenta llevar las moléculas a la distancia, menos G0, luego la fuerza que previene el acercamiento. Por el contrario, cuando las moléculas se retiran del uno del otro, la fuerza de atracción que devuelve las moléculas a las posiciones iniciales después de que se detenga la exposición externa.

Con un pequeño desplazamiento de moléculas a partir de posiciones de equilibrio, la fuerza de atracción o repulsión está creciendo linealmente con el aumento del desplazamiento. En una pequeña sección, la curva se puede considerar una línea recta (la parte engrosada de la curva en la FIG. 2.10). Por eso, con pequeñas deformaciones, resulta ser una ley justa de un ladrón, según el cual la fuerza de elasticidad es proporcional a la deformación. Con grandes desplazamientos de moléculas, la ley del ladrón ya es injusta.

Dado que durante la deformación del cuerpo, las distancias entre todas las moléculas cambian, entonces la proporción de capas vecinas de moléculas tiene una ligera pieza de deformación general. Por lo tanto, la ley de bicicletas se realiza en deformaciones, en millones de veces mayores que las dimensiones de las moléculas.

Microscopio de potencia atómica

En la acción de las fuerzas de repulsión entre átomos y moléculas a bajas distancias, se fundó el dispositivo de un microscopio de potencia atómica (AFM). Este microscopio, en contraste con el túnel, le permite obtener imágenes de no conductor. electricidad Superficies. En lugar de un tungsteno es un AFM, se usa un pequeño fragmento de diamante, señalado a tamaños atómicos. Este fragmento se fija en un sostenedor de metal delgado. Con el acercamiento de la isla con la superficie en estudio, las nubes electrónicas de los átomos de diamante y las superficies comienzan a superponerse y surgir la fuerza de repulsión. Estas fuerzas desvían la punta de la isla de Diamond. La desviación se registra utilizando un rayo láser, reflejado desde el espejo unido en el soporte. El haz reflejado impulsa un manipulador piezoeléctrico, similar al manipulador del microscopio del túnel. El mecanismo de retroalimentación proporciona tal altura de la aguja de diamante sobre la superficie para que la flexión de la placa del soporte permanezca sin cambios.

En la Figura 2.11, ves la imagen de las cadenas poliméricas de aminoácidos alaninos, obtenidos utilizando AFM. Cada tubérculo es una molécula de aminoácidos.

En la actualidad, los microscopios nucleares están diseñados actualmente, cuyo dispositivo se basa en la acción de las fuerzas moleculares de la atracción a distancias, varias veces más alta que el tamaño del átomo. Estas fuerzas son aproximadamente 1000 veces menos fuerzas de repulsión en AFM. Por lo tanto, se aplica un sistema sensible más complejo para registrar fuerzas.

Los átomos y las moléculas consisten en partículas cargadas eléctricamente. Debido a la acción de las fuerzas eléctricas a bajas distancias, las moléculas se sienten atraídas, pero comienzan a repeler cuando se superponen las conchas electrónicas de átomos.