Presentación en física sobre el tema "las principales disposiciones de la teoría cinética molecular". Disposiciones básicas de la LPI
Para usar la vista previa de las presentaciones, cree una cuenta para usted ( cuenta) Google e inicie sesión: https://accounts.google.com
Subtítulos de las diapositivas:
Tema de la lección Disposiciones básicas de la teoría cinético-molecular
La teoría cinética molecular MKT explica los fenómenos físicos y las propiedades de los cuerpos desde el punto de vista de su estructura microscópica interna.
En las lecciones de física, se estudian los fenómenos físicos: mecánicos, eléctricos, ópticos. En el mundo que nos rodea, junto con ellos, los fenómenos térmicos son comunes. Los fenómenos térmicos son estudiados por la física molecular.
1. física molecular La física molecular considera la estructura y las propiedades de la materia sobre la base de MKT.
2. De la historia del desarrollo del MKT La base del MKT es la hipótesis atomista: todos los cuerpos en la naturaleza consisten en las unidades estructurales más pequeñas: átomos y moléculas. Período Teoría científica Hace 2500 años Dr. Grecia, Leucipo, Demócrito de Abdera, nació en el siglo XVIII. M.V. Lomonosov, destacado científico enciclopédico ruso, consideró los fenómenos térmicos como resultado del movimiento de partículas que forman los cuerpos del siglo XIX. en los trabajos de los científicos europeos finalmente formulado
MV Lomonosov Robert Brown Jean-Baptiste Perrin
Las principales disposiciones del MKT I. Todas las sustancias consisten en las partículas más pequeñas (moléculas, átomos)
Aunque la existencia de moléculas y átomos se estableció hace mucho tiempo e incluso se determinaron sus tamaños. Recién en 1945. A.A. Lebedev, usando un “microscopio electrónico”, que permite examinar objetos de tamaños muy pequeños, logró fotografiar algunas moléculas de proteína grandes (albúmina).
Una molécula de una sustancia es la partícula más pequeña de una sustancia determinada. Las moléculas están formadas por partículas aún más pequeñas: átomos.
Molécula - la partícula más pequeña de materia Las dimensiones de las moléculas son insignificantes.
Cada sustancia corresponde a un determinado tipo de molécula. Para diferentes sustancias, las moléculas pueden consistir en un solo átomo (gases inertes) de varios átomos iguales o diferentes, o incluso de cientos de miles de átomos (polímeros). Las moléculas de varias sustancias pueden tener forma de triángulo, pirámide y otras formas geométricas, así como ser lineales.
3. Fundamentos del MKT I. Todas las sustancias consisten en partículas Experimentos: Fragmentación mecánica Disolución de la materia Compresión y estiramiento de cuerpos Cuando un cuerpo se calienta, los microscopios electrónicos e iónicos se expanden Molécula partículas átomos electrones núcleo neutrones protones
Fundamentos de la CDI II. Las partículas se mueven de forma continua y aleatoria Experimentos: Movimiento browniano de difusión
Difusión La difusión es un proceso de penetración mutua c espontánea de varias sustancias entre sí, debido al movimiento térmico de las moléculas. La difusión se produce en: gases, líquidos, sólidos Vaya. Velocidad molecular: V gas > V líquido > V sólido
Difusión
Difusión
Difusión
¿Por qué hay un cambio en el volumen de los cuerpos? (hipótesis)
Cuando se calienta, el volumen del cuerpo aumenta, y cuando se enfría, el gas líquido del cuerpo sólido disminuye.
Movimiento browniano (Robert Brown 1827) El movimiento browniano es el movimiento térmico aleatorio de partículas suspendidas en un líquido o gas.
La razón: los impactos de las moléculas líquidas sobre una partícula no se compensan entre sí. La naturaleza del movimiento depende del tipo de líquido, el tamaño y la forma de las partículas y la temperatura. partícula browniana
tercero Las partículas, al interactuar entre sí, se atraen y se repelen, es decir, entre ellas existen fuerzas de atracción y repulsión Experimentos: Vinculación Humectación Los sólidos y los líquidos son difíciles de comprimir
Si no hubiera fuerzas de atracción entre las moléculas, entonces la sustancia estaría en estado gaseoso bajo cualquier condición, solo gracias a las fuerzas de atracción las moléculas pueden mantenerse cerca unas de otras y formar líquidos y sólidos. Si no hubiera fuerzas repulsivas, podríamos perforar libremente una placa de acero gruesa con el dedo. Además, sin la manifestación de fuerzas repulsivas, la materia no podría existir. Las moléculas se penetrarían entre sí y se reducirían al volumen de una sola molécula.
Interacción de moléculas r 0 = d F pr = F de 2. r 0 d F pr > F de r 0 - la distancia entre los centros de las partículas d- la suma de los radios de las partículas que interactúan
Las principales disposiciones del MKT La sustancia consiste en partículas diminutas Las partículas de materia se mueven constantemente de forma aleatoria Las partículas de materia interactúan entre sí
Las moléculas de diferentes sustancias interactúan entre sí de diferentes maneras. La interacción depende del tipo de moléculas y de la distancia entre ellas. Esto explica la presencia de varios estados agregados de sustancias (líquido, sólido, gaseoso)
Las partículas de materia se mueven constante y aleatoriamente.
Estados agregados de la materia sólido líquido gaseoso hielo vapor de agua
Control ¿En qué fenómeno físico se basa el proceso de salazón de verduras, pescado, carne? ¿En qué caso el proceso es más rápido, si la salmuera está fría o caliente? ¿Cuál es la base para enlatar frutas y verduras? ¿Por qué el jarabe dulce adquiere un sabor afrutado con el tiempo? ¿Por qué el azúcar y otros alimentos porosos no pueden almacenarse cerca de sustancias olorosas?
Tarea Completar la tabla Estado agregado de la materia Distancia entre partículas Interacción de partículas Naturaleza del movimiento de partículas Orden de partículas Disposición de forma y volumen
Motivo: los impactos de las moléculas de un líquido sobre una partícula no se compensan entre sí. La naturaleza del movimiento depende del tipo de líquido, el tamaño y la forma de las partículas y la temperatura. El movimiento browniano es un movimiento continuo caótico de las partículas sólidas más pequeñas suspendidas en un líquido o gas bajo el impacto de moléculas de líquido o gas. La naturaleza del movimiento depende del tipo de líquido, el tamaño y la forma de las partículas, y la temperatura. . R. Marrón 1827
La masa molecular (o atómica) relativa de una sustancia M r es la relación entre la masa de una molécula (o átomo) m 0 de una sustancia determinada y 1/12 de la masa de un átomo de carbono m 0C M r (H 2 O) \u003d 2 1 + 16 \u003d 18 a.u. m. Calcular M r del agua H 2 O (para esto usamos la tabla periódica) Mendeleev Unidad de masa atómica (a.m.u.) 1.66 kg
Un mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas moléculas o átomos como átomos hay en el carbono que pesa 12 g. 1 mol de cualquier sustancia contiene el mismo número de átomos o moléculas. Este número de átomos se designa N A y se denomina constante de Avogadro en honor al científico italiano (siglo XIX). N A \u003d 6 10 23 mol -1
Tema: Fundamentos de la CDI
Preguntas del nuevo tema:
1. MKT
2. Átomo
3. Molécula
4. Disposiciones básicas de la LPI
5. Difusión
6. Movimiento browniano
7. Peso molecular relativo
8. Cantidad de sustancia
9. 1 mol
10. Número de Avogadro
11. Masa molar
12. Concentración de moléculas
MKT
A) Teoría cinética molecular
B) La teoría de los procesos térmicos, que explica las propiedades de los cuerpos macroscópicos
(Lomonosov MV)
Átomo
A) la partícula indivisible más pequeña
B) Descubierto por Demócrito
C) un átomo está formado por núcleos y la nube de electrones circundante.
D) El núcleo de un átomo está formado por protones y neutrones, y la nube que lo rodea está formada por electrones.
Molécula
A) Partícula eléctricamente neutra
B) tiene la principal propiedades químicas sustancias
B) Está formado por átomos que se mantienen unidos por enlaces químicos.
Disposiciones básicas de la LPI
1) Todas las sustancias están formadas por partículas (átomos y moléculas)
2) Las partículas están en continuo movimiento.
3) Las partículas interactúan entre sí, es decir, entre ellos hay fuerzas de atraccion y fuerzas de repulsion
YO. Todas las sustancias están formadas por partículas.
Experimentos para probar este punto:
1. Trituración mecánica
2. Disolución de la materia
3. Compresión y estiramiento de cuerpos
Partículas
moléculas
átomos
electrones
núcleo
protones
neutrones
LAS PARTÍCULAS SE MUEVE CONTINUA Y ALEATORIAMENTE
EXPERIENCIAS QUE DEMUESTRAN ESTA PROPUESTA:
- A) DIFUSIÓN
- B) MOVIMIENTO BROWNIANO
- C) EL DESEO DEL GAS DE OCUPAR TODO EL VOLUMEN
Difusión
A) La penetración de moléculas de una sustancia en los espacios intermoleculares de otra sustancia
B) La difusión depende de la temperatura
MOVIMIENTO BROWNIANO
EL MOVIMIENTO TÉRMICO DE LAS PARTÍCULAS SUSPENDIDAS EN UN LÍQUIDO O GAS SUCEDE ALEATORIAMENTE Y POR UN TIEMPO ILIMITADO
LAS PARTÍCULAS, INTERACTUANDO ENTRE SI, SE ATRAEN Y SE ANULAN
Experimentos que confirman esta posición:
- pegado
- mojada
Peso molecular relativo (RMM)
La relación entre la masa de una molécula y la doceava parte (1/12) de la masa de un átomo de carbono
- METRO r – OMM
- metro 0 - masa de una molecula
- metro 0c es la masa del átomo de carbono
CANTIDAD DE SUSTANCIA
Un valor que muestra cuántas veces el número de moléculas en una sustancia es mayor que el número de moléculas en 12 gramos de carbono
ν - cantidad de sustancia (mol)
norte es el numero de moleculas de una sustancia
norte Y - El número de Avogadro
METRO – masa molar (kg/mol)
1 mol
a) La cantidad de una sustancia que contiene tantas moléculas como hay en 12 gramos de carbono
B) Una unidad de medida para la cantidad de una sustancia
NÚMERO DE AVOGADRO
Un número que indica cuántas moléculas hay en 1 mol de una sustancia
norte Y = 6,02 · 10 23 lunar -1
Masa molar
La masa de una sustancia tomada en la cantidad de un mol
M - masa molar (kg / mol)
metro 0 – masa de una molecula
CONCENTRACIÓN
Un número que indica cuántas partículas están contenidas en una unidad de volumen de una sustancia
norte- concentración (m -3 )
V- volumen (m 3 )
norte es el numero de moleculas
Control
1. ¿En qué fenómeno físico se basa? el proceso de salazón de verduras, pescado, carne? ¿En qué caso el proceso es más rápido?
si ¿La salmuera es fría o caliente?
- ¿Por qué el jarabe dulce se vuelve con el tiempo? sabor a fruta?
- ¿Por qué el azúcar y otros alimentos porosos? no debe almacenarse cerca de sustancias olorosas?
- El olor de una escoba de abedul se propaga más rápido en un baño caliente que en una habitación fresca. ¿Por qué?
- ¿Qué crees que podría pasar como resultado de una guerra nuclear?
- ¿Cómo se explica la desaparición del humo en el aire?
1. OBJETIVOS
- 1. Encuentra la masa de una molécula de agua si su peso molecular es de 18 g/mol.
( metro 0 =0,003*10 -23 kg)
- 2. ¿Cuántas moléculas hay en 10 gramos de aluminio? M ( Al) = 27 g/mol.
( norte =2,2* 10 23 )
2. Pruebas
sobre el tema "Disposiciones básicas de la CDI"
- § 4.1, 4.2, resumen
- Una tarea:
- ¿Qué cantidad de una sustancia hay en 15 gramos de cobre si su masa molar es de 64 g/mol?
La masa molecular (o atómica) relativa de una sustancia M r es la relación entre la masa de una molécula (o átomo) m 0 de una sustancia determinada y 1/12 de la masa de un átomo de carbono m 0C M r (H 2 O) \u003d 2 1 + 16 \u003d 18 (a.e .m.) Calcule M r de agua H 2 O (para esto usamos la tabla periódica) Mendeleev Unidad de masa atómica (amu) 1.66 kg
Un mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas moléculas o átomos como átomos hay en el carbono que pesa 12 g. 1 mol de cualquier sustancia contiene el mismo número de átomos o moléculas. Este número de átomos se designa N A y se denomina constante de Avogadro en honor al científico italiano (siglo XIX). N A \u003d 6 10 23 mol -1
4. Por lo tanto, la presión del gas en la pared: P = = _______ Esta ecuación, derivada por primera vez por el físico alemán R. Clausius, se denomina ecuación básica de la teoría cinética molecular de un gas ideal. Establece una relación entre parámetros microscópicos y cantidades macroscópicas (medidas).
Los parámetros macroscópicos incluyen: ___ (________), ___ (_________) El equilibrio térmico es... La temperatura caracteriza el grado... La temperatura se mide usando... Página La escala Celsius (C) está determinada por dos puntos:...
Página Experiencia: Conclusiones: A 0C: A 100C:
Una tarea. Dado: Solución: Respuesta: uds.
Página Confirmación experimental de la fórmula: experimento de Stern (1920)
Encuesta al final de la lección: 1. ¿Cómo cambiará la velocidad de la raíz cuadrada media de las moléculas cuando la temperatura aumente 4 veces? 2. ¿Qué moléculas en la atmósfera se mueven más rápido: las moléculas de nitrógeno o las de oxígeno? ¿Por qué? 3. Lo que es igual a cero absoluto en la escala Celsius? 4. ¿Cómo se relacionan el volumen, la presión y el número de moléculas de varios gases en el equilibrio térmico?
Consecuencia: - Ecuación de Clapeyron R - Constante universal de los gases Problema, 928
Dictado físico 1 opción 2 opción
El equilibrio dinámico es un estado en el que _______ Vapor saturado - vapor, _______ La concentración de ________ saturado _____ a una constante ________ no depende de su ______ Desde p \u003d nkT, entonces la presión de _______ vapor es _____________ sobre el volumen que ocupa. La presión de vapor saturado (p n.p.) es la presión de vapor a la que ______ está en equilibrio con su _________.
La temperatura crítica es el _____ máximo en el que _____ se convierte en __ P n.p. a 100C es igual a Pa (760 mmHg) Presión de la mezcla: Componentes
Evaporación. Condensación. Hirviendo. La vaporización es el proceso de convertir un líquido en vapor. I.- Vaporización desde la superficie de un líquido, acompañada de absorción de energía. Depende de: Temperatura (tC - I.) Superficie del líquido Tipo de líquido K. - vaporización sobre todo el volumen del líquido a un determinado tC (punto de ebullición). ¡Durante la ebullición, la temperatura no cambia! (t=constante)
Durante la evaporación, solo salen moléculas rápidas que pueden vencer la atracción de otras moléculas, la temperatura desciende (tC). hervir depende de la presión medioambiente y la presencia de impurezas. Dentro de la burbuja hay vapor saturado, es decir presión Pvapor = Pagua. t Ppar Vbubble Fa aparece Ejemplos: "We blow tea", "wet cold". Ejemplos: “La sal se pone después de hervir”, “en la montaña el agua hierve a 80 C”.
§Humedad del aire ¿Por qué saberlo? Libros Telas Productos Electrodomésticos, etc. La humedad del aire es la cantidad de vapor de agua en la atmósfera. ¡En 1 año, miles de millones de toneladas de agua se evaporan de la superficie de la Tierra! La presión parcial del agua P es la presión que produce el vapor de agua en la presión atmosférica total.
Humedad absoluta - la cantidad de vapor de agua por unidad de volumen (densidad de vapor de agua) Humedad relativa - la proporción de absoluta. humedad ρ a la densidad ρ 0 del vapor saturado a una temperatura dada, expresada en %. P - presión parcial P 0 - presión de vapor saturado. P 0 y ρ 0 se encuentran en la tabla
"Mono" - uno. Cristal único: un cuerpo sólido, cuyas partículas forman una red de cristal único. Un ejemplo de cristales únicos son los cristales de cuarzo hexagonales generalizados. Menos comunes son los cristales de diamante, turmalina, etc. Todos ellos tienen la característica forma de poliedros h ttp:// /…
Anisotropía -dependencia propiedades físicas sustancias de la dirección En el plano A hay muchas partículas, están ubicadas cerca unas de otras, fuerte interacción. Hay menos partículas en el plano B, la distancia entre ellas es mayor; las partículas del plano interactúan entre sí débilmente
El grafito y el diamante están hechos de carbono...
El zafiro (corindón) contiene impurezas de titanio y hierro Los microcircuitos se forman en los zafiros
En segundo lugar después del diamante entre los minerales naturales, el zafiro tiene una dureza excepcionalmente alta: 9 puntos de un posible 10 en la escala de dureza. Los polvos de zafiro se pueden usar para taladrar, pulir, afilar piedra y metal.
El diamante es la creación más difícil de la naturaleza Alrededor del 80% de todos los diamantes extraídos se utilizan en la industria
Debido a su dureza, los diamantes se utilizan para procesar materiales superduros, en exploración y minería. Hasta 1430, los diamantes no se usaban como joyería. La pionera para ellos fue la francesa Agnes Sorel. …
Entre piedras preciosas el rubí es superado solo por el diamante en términos de dureza. Algunas muestras de rubí, que se distinguen por una pureza de color especial, se valoran incluso más que los diamantes del mismo peso ...
Debido a su alta dureza, el rubí es muy utilizado en la industria. Con la ayuda de un rubí, puedes obtener un haz de luz rojo intenso millones de veces más brillante que el sol. Los láseres de rubí se utilizan en la investigación científica para sondear la atmósfera...
Cristal esmeralda El color depende del contenido de óxido de cromo ... ...
Los depósitos de esmeraldas no son numerosos. A mundo antiguo la minería se llevó a cabo sólo en Egipto. Algunas de las mejores minas de nuestro tiempo se consideran minas en las montañas de Copi en las montañas de Colombia, que los conquistadores españoles capturaron en el siglo XVI. …
Un policristal es un cuerpo sólido que consta de monocristales orientados al azar... En la naturaleza, los monocristales intercrecidos al azar son más comunes. Ejemplos de policristales son: sal de roca (Fig. 1), cuarzo (Fig. 2), azúcar, hielo, hierro, cobre.
Entre los cuerpos que se consideran sólidos porque conservan su forma y volumen y tienen fuerza, están aquellos que se diferencian significativamente de los cristales. Las partículas en ellos están dispuestas en el mismo desorden que en un líquido. Los cuerpos amorfos incluyen vidrio, resina, colofonia y plásticos. …
Cristales Cuerpos amorfos Las partículas están dispuestas de forma ordenada y estrictamente definida. No hay orden en la disposición de las partículas. Las partículas “saltan” Fusión a cierta temperatura Sin punto de fusión específico Anisotrópico
Los cristales líquidos son sustancias que tienen simultáneamente las propiedades de líquidos (fluidez) y cristales (anisotropía). Por su estructura, son líquidos similares a la gelatina, constituidos por moléculas alargadas, ordenadas de cierta manera a lo largo de todo el volumen de este líquido. Estado externo Los cristales líquidos, cuando se calientan, pueden cambiar de sólido a cristal líquido y convertirse completamente en líquido con un mayor aumento de la temperatura.
El uso de cristales líquidos Al seleccionar la composición de una sustancia de cristal líquido, se crean indicadores para diferentes rangos de temperatura y para varios diseños. Por ejemplo, un indicador de cristal líquido en la piel del paciente diagnostica rápidamente una inflamación latente e incluso un tumor. Con la ayuda de cristales líquidos, se detectan vapores de compuestos químicos nocivos y radiación gamma y ultravioleta peligrosa para la salud humana. Sobre la base de cristales líquidos, se han creado medidores de presión y detectores de ultrasonido. Pero el campo de aplicación más prometedor de las sustancias de cristal líquido es la tecnología de la información. Actualmente, las pantallas de cristal líquido a color se utilizan en teléfonos celulares, monitores y televisores. Tienen un grosor pequeño, bajo consumo de energía, alta resolución y brillo. …
La primera reserva mineralógica del mundo se creó por iniciativa de V. I. Vernadsky, H. M. Fedorovsky y A. E. Fersman en los Urales (en las montañas Ilmensky, cerca de la ciudad de Miass) en los primeros años del poder soviético ...
El área de la reserva es de 303,7 km². La longitud de la Cordillera Ilmensky de norte a sur es de 41 km. El pico más alto es el Monte Ilmentau (747,3 m) La red hidrológica de la Reserva es el 9% del territorio En la reserva de los lagos 30 El lago más profundo Bolshoy Kisegach 34 m El río más largo B. Cheremshanka 9,8 km Minerales, rocas Minerales 264 Descubierto por la primera vez en el mundo en Ilmeny 16 Rocas sobre 70 Minas sobre 400
Rusia, año 1842, 8 de octubre. En la mina Tsarevo-Aleksandrovsky cerca de la ciudad de Miass, en los Urales del Sur, se encontró una pepita de oro que pesaba 36 kg en 1616. Ahora, el "Gran Triángulo", así se llamó el espécimen único, se puede ver en el Fondo de Diamantes del Kremlin de Moscú. Se considera el más grande que se conserva en el mundo. ¿Cuántos grados se calentará si recibe J de calor? La capacidad calorífica específica del oro es 0,13 kJ/(kg·K). Respuesta: 4 °C. …
En 1813, en uno de los afluentes del río Ural "Iset", donde se extraían vetas de cuarzo pobres en oro, una joven, Katya Bogdanova, encontró una gran pepita de platino y se la llevó al empleado. ¿Cuál es la masa de una pepita de platino encontrada en los Urales en 1904 si se necesitarían J de energía para calentarla 20 °C? La capacidad calorífica específica del platino es de 0,14 kJ / (kg * K). Respuesta: 8.395 kg.
1. ¿Cuáles son los tres tipos de sólidos divididos por la naturaleza de la disposición de las partículas? ¿Qué determina si los sólidos pertenecen a uno de estos tipos? 2. ¿Cuál es la diferencia entre monocristales y policristales? 3. ¿Qué cuerpos se clasifican como amorfos? 4. La madera es anisotrópica. ¿Es ella un cuerpo cristalino? 5. ¿Habría surgido el oficio de soplador de vidrio si el vidrio fuera un cuerpo cristalino, y no amorfo?
1. Un cubo de vidrio y un cubo cortado de un solo cristal de cuarzo se bajan en agua caliente. ¿Los cubos mantendrán su forma? 2. Un cubo cortado de un solo cristal puede convertirse en un paralelepípedo. ¿Por qué es esto posible? 3. Una palangana de hierro se puede dejar caer diez mil veces, pero un jarrón de porcelana no se puede dejar caer ni una sola vez. Después de todo, diez mil veces necesitas diez mil jarrones. ¿Por qué? …
