Досить тривалий час вчені створювали теорії і моделі, які б допомагали пояснити основні властивості речовин і матерій, з яких складається навколишній світ.
В ході історії було проведено безліч дослідів, експеріментов- були відкриті нові закони і фізико-хімічні властивості матеріалів. Багато в чому це відбувалося завдяки відкриттю понять «молекула» і «атомно-молекулярну будову речовини». Поговоримо про них докладніше в даній статті.
Поява поняття «атомно-молекулярну будову речовини»
Ще за часів Стародавньої Греції з`явилася думка про те, що все на світі складається з найдрібніших частин. Ці частинки греки називали молекулами і атомами. Автором даної гіпотези був Демокріт, який згодом став родоначальником атомістичної теорії. Але ці знання в ті часи особливо не розвивалися аж до 17 століття. Всі дослідження матеріалів знову приводили до того, що багато речовин складаються з молекул, структурною одиницею яких є атоми.
Пізніше вчені стали приходити до висновків, що один тип мінералу складається, наприклад, із заліза на 38% і з кисню на 62%, і кожен із зразків покаже такий хімічний склад. А ось якщо взяти інше тіло, з відмінними властивостями, то аналіз атомно-молекулярної будови речовини покаже, що воно складається на 60% з заліза і на 40% з кисню.
Таким чином, незважаючи на те що певної концепції все ж не було, в ході досліджень почала з`являтися теорія про те, що кожна речовина є різним набором молекул і атомів, які визначають його основні властивості.
Розвиток поняття «молекулярну будову речовини»
Вперше термін «молекула» був введений в 1811 році італійським фізико-хіміком Амадео Авогадро. Саме він став ініціатором теорії атомно-молекулярної будови.
Підтвердження цієї теорії з`явилися тільки в 1860-і роки, коли російський хімік Бутлеров А. М. сформував і зумів пояснити молекулярну теорію будови речовини. Відповідно до його роботами властивості будь-якої речовини визначаються тим, як пов`язані між собою атоми в молекулах, їх взаємодією. Вчений висунув гіпотезу щодо того, що молекула - це мікрочастинка матеріалу, що складається з атомів, яка здатна існувати самостійно.
Закріпилося поняття молекули завдяки працям ще одного російського вченого. Йдеться про М. В. Ломоносова.
У розвитку атомістичного навчання брало участь безліч вчених з усього світу: Дж. Максвелл, Л.Больцман, Дж. Гіббс, Р.Клаузиус, Дж. Дальтон, Д. І. Менделєєв, В. Рентген, А. Беккерель, Дж. Томсон, М . Планк і багато інших. Внесок цих людей в молекулярну фізику і хімію безцінний.
Суть молекулярної теорії будови речовини
На підставі комплексу навчань за довгі роки була виведена молекулярна теорія будови речовини. Існує кілька основних положень цієї теорії, а саме три базових затвердження, які були доведені неодноразово шляхом проведення лабораторних досліджень:
- Будь-яке тіло складається з найдрібніших частинок - молекул і атомів, які також складаються з більш дрібних елементів. Структура всіх речовин переривчаста.
- Атоми і молекули перебувають у невпинному русі хаотичної природи.
- Всі речовини взаємодіють між собою на підставі електромагнітних сил тяжіння і відштовхування.
Обгрунтування тез молекулярно-кінетичної теорії
Першим підтвердженням положень теорії є броунівський рух, що було відкрито в 1827 році відомим ботаніком Р. Броуном. Причина такого явища - хаотичний хід молекул в різних напрямках, який відбувається внаслідок ударів їх між собою.
Другим підтвердженням цієї теорії будуть Численні досліди з процесом дифузії, тобто здатності однієї речовини проникати в друге. Яскравим прикладом такого досвіду з повсякденного життя є духи або будь ароматне речовина. Якщо в приміщенні помістити таку речовину, через деякий період аромат розсіється по всій його площі.
Атом і молекула
Сьогодні ці терміни вже обгрунтовані і виведені точно і аргументовано. Простою мовою, атом - це хімічно неподільна частинка будь-якої речовини або матеріалу, складова молекули. А молекула - це також найдрібніша частинка чогось, але важливо те, що саме вона задає основні властивості тіла. Молекулярну будову речовини є каркасом певного матеріалу, в з`єднаннях якого знаходяться молекули.
Якщо для матеріалу характерна молекулярна кристалічна решітка, то він, як правило, має невисоку твердість, його легко расплавіть- таку речовину буде летючим або розчинною у воді, електрику не проводить.
Наука, що вивчає силу взаємодії цих частинок і молекулярну будову тіл, називається молекулярною фізикою. Тут досліджуються різноманітні властивості тіл у різних агрегатних станах.
Які речовини мають молекулярну будову?
Молекулярна зв`язок, як правило, слабка і переважає в органічних речовинах. Молекулярну будову мають багато відомих нам речовини. Наприклад, вода (Н2О), водень (Н2), Хлор (Cl2), Вуглекислий газ (СО2), Кисень (О2), Етанол, або спирт етиловий (С2Н5ОН), органічні полімери і багато інших.
Іншими словами, речовини, що мають молекулярну будову, - це в основному гази. У них молекули знаходяться далеко один від одного і взаємодіють слабо. Тісний зв`язок між приватники того чи іншого речовини утворює тверді тіла. Єдина рідина, яка має молекулярну будову, - це Br2. Ця речовина має високу летючість.
До неметаллам з молекулярною будовою відносяться такі тверді речовини, як I2, P4, S8. Ці матеріали легкоплавки і можуть сублімувати.
