Молекулы и их движение (диффузия)

Две ступени к познанию природы — ознаком­ление с характеристиками физических тел и фи­зическими свойствами веществ — вами успешно пройдены. Продолжайте узнавать, из чего состоят вещества.

Молекулы. Известное вам тело сахар-рафинад состоит из вещества сахарозы. Рафинад можно из­мельчить до состояния сахарной пудры, но она, как и сахар-рафинад, будет иметь белый цвет и сладкий вкус, хорошо растворяться в воде. Как и сахар-ра­финад, сахарная пудра образована из сахарозы.

А что изменится, если сахар-рафинад растворить в воде? На первый взгляд, он исчезает. Попробовав полученный раствор, вы ощутите сладкий вкус са­харозы. Следовательно, сахароза никуда не исчез­ла. Просто при растворении удалось измельчить сахарозу на невидимые частицы, сохраняющие её свойства, в частности сладкий вкус. Учёные назва­ли эти невидимые из-за очень малых размеров ча­стицы вещества молекулами.

Молекула — это наименьшая частица вещества, определяющая его свойства.

Рис. 16. Расстояния между молекулами: а — в твёрдых; б — в жидких; в — в газообразных веществах

Представить размеры молекулы вам поможет следующее сравнение: моле­кула во столько раз меньше, чем ябло­ко, во сколько наша планета Земля больше яблока.

Многие вещества состоят из молекул. Это известные вам вещества — вода, кислород, растительное масло, лимон­ная кислота, углекислый газ и др.

Молекулы одного вещества одина­ковы по размеру, составу и свойствам. Как бы близко молекулы не разме­щались, между ними всегда остаются промежутки.

Причины различия между агрегат­ными состояниями вещества. Мо­лекулы находятся в непрерывном дви­жении, взаимодействуют между собой, притягиваются и отталкиваются одна от другой. В твёрдых веществах дви­жение молекул незначительное. Это объясняется очень малыми расстояни­ями между молекулами и сильным их притяжением друг к другу (рис. 16, а).

В жидких веществах расстояние между молекулами в десятки раз больше, чем в твёрдых веществах, а притяжение меньше (рис. 16, б). Это позволяет молекулам свободно пер смещаться относительно друг друга. Такие вещества легко перелить из одной посудины в другую.

В газообразных веществах молеку­лы располагаются на расстояниях в тысячи раз больше, чем в жидкостях (рис. 16, в). На таких расстояниях притяжение очень слабое. Поэтому ничто не мешает молекулам быстро двигаться, они легко перемещаются на значительные расстояния.

Диффузия. То, что молекулы реально существуют и перемещаются, подтверждает явление диффузии.

Диффузия — взаимное распространение частиц одного вещества между частичками другого.

Проведём опыт (рис. 17). Наполним химический стакан наполовину водой и добавим одну-две капли йодной на­стойки. (Йодную настойку, имеющую коричневый цвет, готовят из твёрдо­го вещества — йода, воды, спирта и используют для дезинфекции ран.) В ходе наблюдения обнаружим, что постепенно вода приобретает коричне­вую окраску, хотя стакан стоит непод­вижно и его содержимое не перемеши­вали. Почему же жидкость в стакане окрашивается? Объясняется это дви­жением молекул йода между молеку­лами воды. Материал с сайта //iEssay.ru

Рис. 17. Диффузия молекул йода в бесцветной прозрачной воде

Явление диффузии доказывает, что молекулы движутся. Ещё быстрее диффузия протекает в газах. Стоит распылить освежитель воздуха в одном конце комнаты, как запах распространяется по всему помещению. Медленнее всего диффузия происходит между твёрдыми веществами.

На диффузию влияет также температура. Чем выше температура, тем активнее происходит диф­фузия.