11-Mavzu: Moddalarning tuzilishi. Molekulyar-kinetik nazariyaning asosiy qoidalari. Molekula o’lchami va massasi. Modda miqdori. Avagadro soni

11-Mavzu: Moddalarning tuzilishi. Molekulyar-kinetik nazariyaning asosiy qoidalari. Molekula o’lchami va massasi. Modda miqdori. Avagadro soni.

Moddaning agregat holatlari.Mexanikada biz jismlarni bir butun deb hisoblab, ularning ichki tuzilishiga e’tibor bermadik Vaholanki, istalgan jism mayda, ko'zga ko'rinmas zarra1ardan tashkil topganligini suyuqlik va qattik jismning bug'lanishi va issiqlikda kengayishini isbotlaydi.

Molekulyar fizika fanida ista1gan jismlarning ichki tuzilishi qanday, nima uchun odatdagi sharoitda ayrim moddalar gaz, ayrim moddalar suyuq, aurim moddalar qattiq holatda bo'ladi degan savollarga javob beriladi.
Moddalarning tuzilishi kishilik jamiyatining eng ilg'or kishilarini qadim zamondan qiziqtirib kelgan. Masalan, bizning eramizdan oldingi (624-547) yillarida yashagan va aniq falsafaning asoschisi Fales moddiy dunyoning asosida suv yotadi, degan g'ouani ilgari surgan. Uning zamondoshlari Anaksimen (588-525u) borliq dunuo zaminida havo, Geraklit (544-483) borliq dunyo asosi olov degan g'ouani ilgari
surishgan.
Empedokl (eradan avvalgi 490-430u) bu g'oyalarni birlashtirib yer, suv, havo va olov borliq dunyoning asosidir degan edi. Modda tuzilishi to'g'risidagi bu ilk tasavvurlar faqat kuzatishga asoslangan edi.
Moddiy dunuo tuzilishining asosida mayda ko'zga ko'rinmaydigan zarralar yotadi degan ta’limot Levkit (eradan avval 500-400u), Demokrit (341-270u) Lukretsiy Kar (99-55 u) asarlarida yanada rivojlantirdi. Xususan Demokrit moddalar ko'rinmas, bo'linmas, uo'qolmaydigan va g'oyibdan paydo bo'lmaydigan atomlardan tuzilgan degan nazariyaga asos so1di. Atom grekcha so'z bo'lib, bo'linmas degan ma'noni beradi. O’rta osiyolik Vatandoshlarimiz Abu Rayxon Veruniy, Abu Ali ibn Sino va boshqa allomalar modda tuzilishning Demokrit ilgari surgan g'oyalari asosida ularning xossalarini sharhlashga harakat qilishgan 1897 yilda ingliz fizigi J. Tomson tomonidan atom tarkibiga kiruvchi elektron kashf etildi, Bu bilan atomning o'zi ham murakkab tuzilishiga ega ekanligini isbotlandi. 1911 uilda Rezerford atom tuzilishining yadroviy modelini taklif etdi.
Hozirgi zamon fizikasining ta'limotiga ko'ra hamma elementlarning zaminini atomlar tashkil qiladi. Atom elementning barcha xossalarini o'zida mujassamlashtirgan eng kichik zarrasidir.
Bir yoki bir necha atomlar birikib modda zarralari - molekulalarni tashkil qilish mumkin. Modda molekulasi moddaning barcha xossalarini o’zida mujassamlashtirgan eng kichik zarrasi bo'lib, «kichik massa» ma'nosini beradi. Barcha moddalar molekulyar tuzilishni broun harakati, moddalarning diffuzuyasi kabi misollar isbotlaydi.
Hozirgi zamon mo1ekulyar fizika fani quyidagi asoslarga tayanadi.
1. Barcha moddalar shu moddaning barcha xossasini o'zida mujassamlantirgan molekulalardan tashkil topgan.
2. Molekulalar uzluksiz issiqlik harakatida bo'lib, ma'lum kinetik energiyaga ega va molekulalar harakat davomida bir-biridan ma'lum masofada bo'ladilar.
3. Molekulalar o'zaro ta’sirlashadi. Ular orasidagi ta'sir kuchi zarralar orasidagi' masofaga bog'liq. Kichik masofalarda ular o'zaro itarishadi, kattaroq masofalarda ular o'zaro tortishadi.
Moddalarning qattiq, suyuq va gaz agregat holatlarida bo'lishi modda zarralari orasidagi ta'sirning masofaga bog'liqligi bi!an tushuntiriladi.
Modda molekulalar orasidagi ta'sir deyarli nolga teng bo'lganda modda molekulalari bir-biridan yetarli masofada bo'ladilar. Gaz deb ataluvchi bundau modda molekulalari erkin va tartibsiz harakat qilib o'zaro to'qnashib ham turadi. Agar xonaga biror o'tkir hidli gaz kiritilsa ma'lum vaqt o'tishi bilan kuzatuvchiga yetib boradi. Bu gaz molekulalari kuzatuvchiga yetib kelguncha uning molekulalarining harakat trayektoriyasi uzluksiz siniq chiziqlardan iborat bo'ladi. Buni birinchi marta suyuqliklarda eritilgan kolloid zarralarning harakatini mikroskop ostida kuzatgan ingliz botanigi R. Braun (1827 u) edi. Shuning uclnm bu harakatga Vroun harakati deb autiladi.
Suyuqlik molekulalari orasidan o'zaro tortishish kuchlari gazlardagiga qaraganda bir necha ming marta katta. Nar qanday suyuqlik molekulalar o'zaro ta'sir sferasiga ega. Suyuqlik molekulalari muvozanat holat atrofida tebranma va aylanma harakat qilish bilan birga bir muvozanat holatdan ikkinchi muvozanat holatga ham o'tib turadi. Shuning uchun suyuqliklarda diffuziya gazlardagiga nisbatan ancha sekin ro'u beradi. Qattiq kristall jismlarda zarralar aniq tartib bilan joylashgan bo'lib, muvozanat holat atrofida tebranma va aylanma harakatda bo'ldi. Vir muvozanat holatdan ikkinchi holatga o'tish deyarli bo'lmaydi.
Shuning uchun qattiq jismlar o'z hajmlari bilan birga o'z shakllariga ham ega, ua’ni qattiq jism zarralari orasidagi ta'sir kuchi suyuqliklardagiga qaraganda ancha kuchli. Shu sababli ham qattiq jismlarda diffuziua hodisasi deyarli kiizatilmaydi yoki juda sust kuzatiladi.
Temperaturaning o'zgarishi bi!an qattiq jism, suyuqlik va shuningdek gazlarning xossalari ham o'zgara boradi. Xususan, gazlar va suyuqliklarda temperaturaning ortishi bilan Broun harakati tezlashadi. Temperatiiraning ortishi bilan qattiq jismlarning ham xossalari o'zgara boradi. Xususan, qizdirilish orta borsa qattiq jismlar eriy boshlaydi ya'ni suyuq holatga o'tadi.
Bu esa temperaturaning ortishi bilan uni tashkil etuvchi zaralarning harakat tezligi va ular orasidagi ta'sir kuchi ham o'zgarishini ko'rsatadi.
Shunday qilib, modda qandau agregat holatda bo'lishidan qat'iy nazar uni tashkil etuvchi zarralar uzluksiz issiqlik harakatda bo'ladilar. Gazlarda harakat intensivligi yuqori, suyuqliklarda sustroq, qattiq jismlarda yanada sustroq bo'lar ekan.