главная : карта

обновление от 27.04.2008

Этот удивительный мир интерактивных анимаций о молекулах

(совсем немножко теории)

ОПЫТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

Диффузия.
Диффузия, это явление вы уже изучали в VII классе, поэтому сейчас лишь вспомним некоторые из опытов, кое-что уточним и дополним.

Диффузией называют явление, при котором вещества сами собой смешиваются друг с другом. Простейший пример диффузии в газах — довольно быстрое распространение запахов даже в спокойном воздухе: аромат пролитых духов уже через несколько минут ощущается во всей комнате. Диффузию в газах можно наблюдать также на опыте с парами брома. В стеклянный цилиндр высотой около 50 см наливают несколько капель брома и тотчас же закрывают цилиндр стеклянной пластинкой (чтобы удушливый пар брома не выходил наружу). Бром сразу же начинает испа­ряться, и его пар довольно быстро диффундирует вверх, что хорошо видно по постепенной окраске воздуха в цилиндре в корич­невый цвет.

Обратите внимание, что смешение газов в данном случае не может быть произведено силой тяжести, так как более плотные, чем воздух, пары брома образуются под слоем воздуха. Это явление, естественно, объясняется на основе молекулярно-кинетической теории: молекулы обоих газов, двигаясь беспорядочно и сталкиваясь друг с другом, попадают в промежутки между соседними молекулами, что приводит к проникновению одного газа в другой, постепенно возникает однородная смесь газов.

В жидкости диффузия происходит гораздо медленнее. Нальем в стеклянный цилиндр до половины его высоты концентрированный раствор медного купороса, а затем прильем осторожно чистой воды. В начале опыта видна отчетливая граница раздела между раствором медного купороса и водой. С течением времени она становится все менее резкой; голубая окраска поднимается вверх, и через несколько дней обе жидкости полностью перемешиваются, образуя однородный раствор светло-голубого цвета. Скорость диффузии невелика и зависит от температуры жидкости. В этом легко убедиться, немного подогрев цилиндр с раствором. Поскольку диффузия объясняется тепловым движением молекул, то ускорение этого явления с повышением температуры указывает на возрастание скорости частиц.

 

повторить

Этот видеоролик мы нашли в Интернете. Его размер был 124 кб., в принципе не много, но если у вас не выделенный канал, то на его загрузку могло уйти в отдельные моменты от 2-х до 5-ти минут. Чтобы избавить вас от этих временных затрат мы и преобразовали его во Flash, сейчас он занимает всего 34 кб. и грузится почти мгновенно...

Диффундируют и молекулы твердых тел, но при обычных тем­пературах очень медленно. Был проделан такой опыт. На золотую пластинку поставили свинцовый цилиндр с тщательно очищен­ным от оксидов основанием и оставили в таком положении при комнатной температуре (20°С) на несколько лет. Оказалось, что через 4 года свинцовый цилиндр «спаялся» с золотой пластинкой, и химический анализ показал, что небольшое количество золота проникло в свинец (а свинца в золото) на глубину около 5 мм.

Не возник ли у вас вопрос: как можно объяснить диффузию в твердых телах движением молекул, если их частицы только колеблются около положения равновесия? Надо иметь в виду, что частицы твердых тел изредка покидают свои места и переходят на другие. Вот эти «путешествующие» молекулы или атомы и обусловливают диффузию в твердых телах.

предыдущая : продолжение