Teoria cinetica molecolare i 3 stati della materia

Si dice che l'intero universo è formato dalla materia e che quando cambia, l'energia viene generata. E come è normale, la curiosa natura dell'essere umano ci ha portato a chiederci in molte occasioni che tutta questa materia è formata. Nel corso della storia, diversi modelli sono stati ideati per spiegare questo, essendo uno di loro la teoria cinetica molecolare.

Secondo questo modello, la materia sarebbe costituita da un'unità fondamentale che non può essere apprezzata con i sensi, sto parlando dell'atomo. A loro volta, gli atomi sono raggruppati per formare molecole.

Per dare un esempio classico, la molecola d'acqua è strutturata con un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno (H2O). Ma la teoria cinetica non solo postula questo, ma anche perché ci sono I tre stati fondamentali della materia: solido, liquido e gas.

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L'origine della teoria cinetica

Fino ad arrivare alla formulazione di questo modello, si sono verificati diversi eventi che hanno permesso di fornire le basi per offrire questa teoria.

Per iniziare, il concetto di atomo è nato nell'antica Grecia, sotto la scuola atomistica, i cui discepoli diffondono l'idea che l'atomo è l'unità indivisibile che forma tutta la materia dell'universo. Democrito era uno dei suoi massimi esponenti, ma le sue proposte si scontrarono direttamente con le idee di Aristotele, che dominava l'era, così passarono inosservate.

Non è stato fino all'inizio del 19 ° secolo, quando l'idea dell'atomo riapparve nel campo della scienza, quando John Dalton postulò la teoria atomica, indicando che ogni sostanza è costituita da atomi.

Prima di ciò, Daniel Bernoulli nel 1738 sostenne che i gas erano costituiti da molecole che si scontrano tra loro e con le superfici, generando la pressione che si prova. Dopo la comparsa della teoria atomica, è ora riconosciuto che queste molecole sono configurate dagli atomi.

La teoria cinetica molecolare deriva da una serie di studi che sono stati condotti principalmente su gas e la cui conclusione finale era simile. Alcuni dei lavori eccezionali sono quelli realizzati da Ludwig Boltzmann e James Clerk Maxwell.

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L'argomento

Questa teoria cinetica molecolare postula che la materia sia formata da un insieme di particelle che sono conosciute come atomi o molecole di questi stessi, che sono in costante movimento. Poiché non si fermano, prima o poi si scontrano con un altro atomo o contro una superficie.

Questa collisione è fatta cineticamente, in altre parole, l'energia viene trasferita senza perdite, in modo che l'atomo di collisione venga sparato nell'altra direzione alla stessa velocità, senza arrestare il movimento. L'energia cinetica generata nella collisione risulta nella pressione percepita.

Differenza tra gli stati della materia

Sebbene la teoria cinetica molecolare sia nata dallo studio dello stato gassoso, dal momento che ci sono stati molti studi su di esso che hanno permesso di scrivere le idee, serve anche a spiegare la costituzione di liquidi e solidi. Inoltre, offre un modo per vedere le differenze tra i diversi stati della materia.

Il punto chiave si trova in il grado di movimento degli atomi. La materia è formata da un insieme di particelle che sono in costante movimento; in un gas, gli atomi sono liberi e si muovono linearmente in tutto lo spazio disponibile, dimostrando la caratteristica dei gas occupano sempre tutto lo spazio disponibile.

Nel caso di liquidi, la distanza tra gli atomi non è così grande, ma sono più vicini, anche se continuano a muoversi con meno velocità. Questo spiega perché un liquido occupa un volume fisso, ma può espandersi su una superficie.

ultimo, allo stato solido gli atomi sono molto vicini, senza movimento libero sebbene vibrino nel posto. Pertanto, i solidi occupano uno spazio specifico e non variano in volume.

Secondo la teoria cinetica molecolare, la forza che lega insieme gli atomi è nota come Forza di coesione. Il suo nome è dato perché i solidi che hanno più presenza in questi sindacati, cioè, sono più coesivi di un liquido o di un gas.

L'importanza di questo modello

La cosa interessante di questa teoria è il modo in cui mette in relazione l'esistenza dell'atomo con proprietà fisiche misurabili, come ad esempio la pressione o la temperatura. Inoltre, ha una correlazione con le formule matematiche delle leggi dei gas ideali.

Non entrerò nei dettagli su questo, ma per esempio, è d'accordo con le formule che indicano che a temperature più elevate, gli atomi hanno una velocità maggiore. È facile capire, perché un ghiaccio passi al liquido e poi al vapore sia necessario applicare calore. Quando la temperatura aumenta, le molecole di H2O guadagnano velocità e rompono le forze di coesione, cambiando lo stato della materia.