Las moléculas están formadas por átomos. Los átomos están unidos a moléculas por fuerzas llamadas fuerzas químicas.

Hay moléculas que constan de dos, tres, cuatro átomos. Las moléculas más grandes, las moléculas de proteína, constan de decenas e incluso cientos de miles de átomos.

El reino de las moléculas es extremadamente diverso. Ya ahora, los químicos han aislado de sustancias naturales y creado en laboratorios millones de sustancias construidas a partir de diversas moléculas.

Las propiedades de las moléculas están determinadas no solo por cuántos átomos de un tipo u otro participan en su construcción, sino también por el orden en el que y en qué configuración están conectados. Una molécula no es un montón de ladrillos, sino una estructura arquitectónica compleja, donde cada ladrillo tiene su lugar y sus vecinos bien definidos. La estructura atómica que forma la molécula puede ser más o menos rígida. En cualquier caso, cada uno de los átomos vibra alrededor de su posición de equilibrio. En algunos casos, algunas partes de la molécula pueden rotar con respecto a otras partes, dando una molécula libre en el proceso de su moción termal varias y más extrañas configuraciones.

Examinemos con más detalle la interacción de los átomos. En la Fig. 2.1 muestra la curva de energía potencial de una molécula diatómica. Tiene una forma característica: primero desciende, luego se dobla, formando un "pozo" y luego se acerca más lentamente al eje horizontal a lo largo del cual se traza la distancia entre los átomos.

Arroz. 2.1

Sabemos que el estado estable es en el que la energía potencial tiene el menor valor. Cuando un átomo es parte de una molécula, "se asienta" en un pozo de potencial, realizando pequeñas vibraciones térmicas alrededor de la posición de equilibrio.

La distancia desde el eje vertical hasta el fondo del pozo se puede llamar equilibrio. A esta distancia, los átomos estarían ubicados si cesara el movimiento térmico.

La curva de energía potencial informa sobre todos los detalles de la interacción entre átomos. Las partículas son atraídas o repelidas a una distancia particular, la fuerza de interacción aumenta o disminuye cuando las partículas se alejan o se acercan; toda esta información se puede obtener del análisis de la curva de energía potencial. Los puntos a la izquierda del "fondo" corresponden a la repulsión. Por el contrario, las porciones de la curva a la derecha del fondo del pozo caracterizan la atracción. La pendiente de la curva también proporciona información importante: cuanto más pronunciada es la curva, mayor es la fuerza.

Al estar a grandes distancias, los átomos se atraen entre sí; esta fuerza disminuye muy rápidamente al aumentar la distancia entre ellos. Al acercarse, la fuerza de atracción aumenta y alcanza su mayor valor incluso cuando los átomos se acercan mucho entre sí. Con un enfoque aún mayor, la atracción se debilita y, finalmente, a la distancia de equilibrio, la fuerza de interacción se desvanece. Cuando los átomos se acercan a una distancia menor que la de equilibrio, surgen fuerzas repulsivas, que crecen de manera muy brusca y rápida hacen prácticamente imposible disminuir aún más la distancia entre los átomos.

Las distancias de equilibrio (más adelante hablaremos en distancias cortas) entre átomos son diferentes para diferentes tipos de átomos.

Para diferentes pares de átomos, no solo son diferentes las distancias desde el eje vertical hasta el fondo del pozo, sino también la profundidad de los pozos.

La profundidad del pozo tiene un significado simple: para salir rodando del pozo, necesitas energía igual a la profundidad. Por lo tanto, la profundidad del pozo puede denominarse energía de enlace de las partículas.

Las distancias entre los átomos de las moléculas son tan pequeñas que para su medición es necesario elegir las unidades adecuadas, de lo contrario tendrían que expresar sus valores, por ejemplo, de la siguiente forma: 0.000000012 cm. Esta es la figura para el Molécula de oxígeno.

Las unidades que son especialmente convenientes para describir el mundo atómico se llaman angstroms (sin embargo, el apellido del científico sueco cuyo nombre se denominan estas unidades se lee correctamente Ongström; para recordar esto, se coloca un círculo encima de la letra A):

es decir, una centésima millonésima de centímetro.

Las distancias entre los átomos de las moléculas están en el rango de 1 a 4A. La distancia de equilibrio para el oxígeno escrita arriba es 1.2 A.

Las distancias interatómicas, como puede ver, son muy pequeñas. Si ciñe el globo con una cuerda en el ecuador, entonces la longitud del "cinturón" será tantas veces mayor que el ancho de su palma, cuántas veces el ancho de su palma es mayor que la distancia entre los átomos de la molécula.

Las calorías se usan generalmente para medir la energía de unión, pero no se atribuyen a una molécula, lo que, por supuesto, daría una cifra insignificante, sino a un mol, es decir. a N A moléculas.

Está claro que la energía de enlace por mol, si se divide por el número de Avogadro N A = 6,023 * 10 23 mol -1, dará la energía de enlace de una molécula.

La energía de enlace de los átomos en una molécula, como las distancias interatómicas, fluctúa dentro de límites insignificantes.

Para el mismo oxígeno, la energía de enlace es 116.000 cal / mol, para el hidrógeno 103.000 cal / mol, etc.

Ya hemos dicho que los átomos en las moléculas están ordenados de una manera bastante definida, uno en relación con otro, formándose en casos difíciles edificios muy intrincados.

A continuación se muestran algunos ejemplos sencillos.

Arroz. 2.2

En la molécula de CO2 (dióxido de carbono), los tres átomos están dispuestos en una fila: el átomo de carbono en el medio. La molécula de agua Н 2 0 tiene forma de ángulo, la parte superior del ángulo (es igual a 105 °) es un átomo de oxígeno.

En la molécula de amoníaco NH 3, el átomo de nitrógeno está en el vértice de la pirámide triédrica; en la molécula de metano CH 4, el átomo de carbono está en el centro de una figura tetraédrica con lados iguales, que se llama tetraedro.

Arroz. 2.3

Los átomos de carbono del benceno C 6 H 6 forman un hexágono regular. Los enlaces de los átomos de carbono con el hidrógeno provienen de todos los vértices del hexágono. Todos los átomos están ubicados en el mismo plano.

Los diseños de los centros de los átomos de estas moléculas se muestran en la Fig. 2.2 y 2.3. Las líneas representan conexiones.

Ha tenido lugar una reacción química; había moléculas de un tipo, se formaron otras. Algunos lazos se han roto, otros se han recreado. Para romper los enlaces entre los átomos, recuerde la imagen, debe realizar el mismo trabajo que cuando saca la bola del agujero. Por el contrario, cuando se forman nuevos enlaces, se libera energía: la bola rueda hacia un agujero.

¿Qué es más, una obra de romper o una obra de creación? En la naturaleza, encontramos ambos tipos de reacciones.

El excedente de energía se llama efecto de calor o, de otro modo, calor de transformación (reacción). Los efectos de calor de las reacciones son en la mayor parte valores del orden de decenas de miles de calorías por mol. Muy a menudo, el efecto térmico se incluye como término en la fórmula de reacción.

Por ejemplo, la reacción de combustión del carbono (en forma de grafito), es decir, combinarlo con oxígeno, se escribe de la siguiente manera:

Esto significa que cuando el carbono se combina con el oxígeno, se liberan 94,250 calorías. La suma de las energías internas de un mol de carbono y un mol de oxígeno en el grafito es energía interna Orando dióxido de carbono más 94,250 calorías.

Por lo tanto, tales registros tienen un significado claro de igualdad algebraica escritas para los valores de energía interna.

Usando tales ecuaciones, uno puede encontrar efectos térmicos transformaciones para las que los métodos directos de medición no son adecuados por una razón u otra. Aquí hay un ejemplo: si el carbono (grafito) se combinara con hidrógeno, entonces se formaría gas acetileno:

La reacción no va de esa manera. Sin embargo, puedes encontrar su efecto térmico. Anotemos tres reacciones conocidas:

oxidación de carbono:

oxidación de hidrógeno:

oxidación del acetileno:

Todas estas igualdades pueden considerarse como ecuaciones para las energías de enlace de las moléculas. Si es así, entonces pueden operarse como igualdades algebraicas. Restando los dos primeros del fondo, obtenemos

Esto quiere decir que la transformación que nos interesa va acompañada de la absorción de 56.000 calorías por mol.

Moléculas físicas y químicas

Hasta que los investigadores tuvieran una comprensión detallada de la estructura de la materia, no se hizo tal distinción. Una molécula es una molécula, es decir, el representante más pequeño de una sustancia. Parece que esto lo dice todo. Sin embargo, éste no es el caso.

Las moléculas de las que acabamos de hablar son moléculas en ambos sentidos de la palabra. Las moléculas de dióxido de carbono, amoníaco, benceno, de las que hablamos, y las moléculas de casi todas las sustancias orgánicas (de las que no hablamos) están compuestas por átomos que están fuertemente asociados entre sí. Tras la disolución, fusión, evaporación, estos enlaces no se rompen. La molécula continúa comportándose como una partícula separada, como un pequeño cuerpo físico bajo cualquier influencia física y cambios de estado.

Pero este no es siempre el caso. Para la mayoría de las sustancias inorgánicas, se puede hablar de una molécula solo en el sentido químico de la palabra. Pero la partícula más pequeña de sustancias inorgánicas tan conocidas como la sal de mesa, la calcita o la soda no existe. No encontramos partículas individuales en cristales (más sobre esto en unas pocas páginas); cuando se disuelven, las moléculas se deshacen.

El azúcar es una sustancia orgánica. Por lo tanto, las moléculas de azúcar "flotan" en el agua del té dulce. Pero en el agua salada no encontraremos moléculas de sal de mesa (cloruro de sodio). Estas "moléculas" (hay que poner comillas) existen en el agua en forma de átomos (o más bien, iones, átomos cargados eléctricamente, de ellos hablaremos más adelante).

De manera similar, en vapores y fundidos, partes de las moléculas viven vidas independientes.

Cuando se trata de las fuerzas que unen a los átomos en una molécula física, esas fuerzas se denominan fuerzas de valencia. Las fuerzas intermoleculares no son valentes. Sin embargo, el tipo de curva de interacción que se muestra en la Fig. 2.1 es el mismo en ambos casos. La única diferencia está en la profundidad del pozo. En el caso de las fuerzas de valencia, el pozo es cientos de veces más profundo.

Interacción de moléculas

Las moléculas se atraen entre sí, de eso no hay duda. Si en algún instante dejaran de atraerse entre sí, todos los cuerpos líquidos y sólidos se desintegrarían en moléculas.

Las moléculas se repelen entre sí, y esto es indudable, ya que de lo contrario líquidos y sólidos se comprimirían con extraordinaria facilidad.

Las fuerzas actúan entre moléculas, en muchos aspectos similares a las fuerzas entre átomos, que se mencionaron anteriormente. La curva de energía potencial que acabamos de dibujar para los átomos transmite correctamente las características principales de la interacción de las moléculas. Sin embargo, también existen diferencias significativas entre estas interacciones.

Comparemos, por ejemplo, la distancia de equilibrio entre los átomos de oxígeno que forman una molécula y los átomos de oxígeno de dos moléculas vecinas que son atraídas por el oxígeno solidificado a una posición de equilibrio. La diferencia será muy notoria: los átomos de oxígeno que forman la molécula están colocados a una distancia de 1,2 A, los átomos de oxígeno de diferentes moléculas están próximos entre sí a 2,9 A.

Se obtienen resultados similares para otros átomos. Los átomos de moléculas extrañas se encuentran más alejados entre sí que los átomos de una molécula. Por lo tanto, las moléculas son más fáciles de separar unas de otras que los átomos de una molécula, y la diferencia de energías es mucho mayor que la diferencia de distancias. Si la energía necesaria para romper el enlace entre los átomos de oxígeno que forman una molécula es de aproximadamente 100 kcal / mol, entonces la energía para separar las moléculas de oxígeno es inferior a 2 kcal / mol.

Esto significa que en la curva de energía potencial de las moléculas, el "pozo" se encuentra más lejos del eje vertical y, además, el "pozo" es mucho menos profundo.

Sin embargo, esto no agota la diferencia entre la interacción de los átomos que forman una molécula y la interacción de las moléculas.

Los químicos han demostrado que los átomos están enlazados en una molécula con un número muy específico de otros átomos. Si dos átomos de hidrógeno forman una molécula, el tercer átomo ya no los unirá. El átomo de oxígeno en el agua está conectado a dos átomos de hidrógeno y es imposible adjuntar otro a ellos.

No encontramos nada por el estilo en las interacciones intermoleculares. Habiendo atraído a un vecino hacia sí misma, la molécula no pierde en modo alguno su "poder de atracción". El acercamiento a los vecinos continuará mientras haya suficiente espacio.

¿Qué quieres decir con "suficiente espacio"? ¿Son las moléculas como manzanas o huevos? Por supuesto, en cierto sentido, esta comparación está justificada: las moléculas son cuerpos físicos con ciertos "tamaños" y "formas". La distancia de equilibrio entre moléculas no es más que los "tamaños" de las moléculas.

Cómo se ve el movimiento de calor

Las interacciones entre moléculas pueden ser más o menos importantes en la "vida" de las moléculas.

Los tres estados de la materia, gaseosa, líquida y sólida, se diferencian entre sí por el papel que desempeña la interacción de las moléculas en ellos.

La palabra "gas" fue acuñada por científicos. Se deriva de la palabra griega para "caos" - desorden.

De hecho, el estado gaseoso de la materia es un ejemplo de un completo y perfecto desorden en la disposición mutua y el movimiento de las partículas que existe en la naturaleza. No existe un microscopio que le permita ver el movimiento de las moléculas de gas, pero a pesar de esto, los físicos pueden describir con suficiente detalle la vida de este mundo invisible.

En un centímetro cúbico de aire en condiciones normales ( temperatura ambiente y presión atmosférica) hay una gran cantidad de moléculas, aproximadamente 2.5 * 10 19 (es decir, 25 mil millones de millones de moléculas). Cada molécula tiene un volumen de 4 * 10 -20 cm 3, es decir, un cubo con un lado de aproximadamente 3,5 * 10 -7 cm = 35 A. Sin embargo, las moléculas son muy pequeñas. Por ejemplo, las moléculas de oxígeno y nitrógeno, la mayor parte del aire, tienen un tamaño promedio de aproximadamente 4 A.

Por tanto, la distancia media entre moléculas es 10 veces el tamaño de una molécula. Y esto, a su vez, significa que el volumen promedio de aire, que contiene una molécula, es aproximadamente 1000 veces el volumen de la propia molécula.

Imagínese un área plana en la que las monedas están esparcidas al azar, con un promedio de cien monedas por metro cuadrado. Esto significa una o dos monedas por página del libro que está leyendo. Las moléculas de gas se encuentran aproximadamente de la misma forma.

Cada molécula de gas se encuentra en un estado de movimiento térmico continuo.

Sigamos una molécula. Aquí ella se mueve rápidamente hacia algún lugar a la derecha. Si no hubiera obstáculos en su camino, la molécula continuaría su movimiento en línea recta con la misma velocidad. Pero el camino de la molécula es atravesado por innumerables vecinos. Las colisiones son inevitables y las moléculas se dispersan como dos bolas de billar que chocan. ¿De qué manera rebotará nuestra molécula? ¿Ganará o perderá su velocidad? Todo es posible: después de todo, las reuniones pueden ser muy diferentes. Los golpes son posibles tanto de frente como de espalda, de derecha y de izquierda, fuertes y débiles. Está claro que, al estar sujeta a colisiones tan aleatorias durante estos encuentros aleatorios, la molécula que estamos observando se precipitará en todas direcciones a lo largo del recipiente en el que está atrapado el gas.

¿Qué camino pueden recorrer las moléculas de gas sin colisión?

Depende del tamaño de las moléculas y de la densidad del gas. Cuanto mayor sea el tamaño de las moléculas y su número en el recipiente, más a menudo colisionarán. La longitud media del camino recorrido por una molécula sin colisión se llama longitud mediana correr - igual en condiciones normales 11 * 10 -6 cm = 1100 A para moléculas de hidrógeno y 5 * 10 -6 cm = 500 A para moléculas de oxígeno. 5 * 10 -6 cm - veinte milésimas de milímetro, la distancia es muy pequeña, pero en comparación con el tamaño de las moléculas, está lejos de ser pequeña. Una carrera de 5 * 10 -6 cm para una molécula de oxígeno corresponde a una distancia de 10 m en una escala de bola de billar.

Vale la pena prestar atención a las características del movimiento de moléculas en un gas altamente enrarecido (vacío). El movimiento de las moléculas "formando un vacío" cambia su carácter cuando el camino libre de la molécula se vuelve más grande que el tamaño del recipiente en el que se encuentra el gas. Entonces, las moléculas rara vez chocan entre sí y hacen su viaje en zigzag rectos, golpeando una u otra pared del recipiente.

Como se acaba de decir, en el aire a presión atmosférica, la longitud del camino es de 5 * 10 -6 cm. Si lo aumentamos en 10 7 veces, entonces será de 50 cm, es decir, será notablemente más grande que el tamaño promedio de un recipiente. . Dado que la longitud de la trayectoria es inversamente proporcional a la densidad y, por tanto, a la presión, la presión para esto debería ser 10 -7 atmosférica, o aproximadamente 10 -4 mm Hg. Arte.

Incluso el espacio interplanetario no está completamente vacío. Pero la densidad de la sustancia que contiene es de aproximadamente 5 * 10-24 g / cm 3. La mayor parte de la materia interplanetaria es hidrógeno atómico. En la actualidad, se cree que en el espacio hay solo unos pocos átomos de hidrógeno por 1 cm 3. Si aumenta una molécula de hidrógeno al tamaño de un guisante y coloca tal "molécula" en Moscú, entonces su "vecino espacial" más cercano estará en Tula.

La estructura de un líquido difiere significativamente de la estructura de un gas, cuyas moléculas están lejos unas de otras y solo chocan ocasionalmente. V. moléculas líquidas están constantemente en estrecha proximidad. Las moléculas del líquido están dispuestas como patatas en una bolsa. Es cierto, con una diferencia: las moléculas líquidas se encuentran en un estado de movimiento térmico caótico continuo. Debido a su proximidad, no pueden moverse tan libremente como las moléculas de gas. Cada uno "pisa" todo el tiempo casi en el mismo lugar, rodeado de los mismos vecinos y solo se mueve gradualmente a lo largo del volumen ocupado por el líquido. Cuanto más viscoso es el líquido, más lento es el movimiento. Pero incluso en un líquido tan "móvil" como el agua, la molécula se moverá 3 A en el tiempo que le toma a una molécula de gas viajar 700 A.

Las fuerzas de interacción entre moléculas con su movimiento térmico en sólidos se enderezan de manera bastante decisiva. En un sólido, las moléculas están prácticamente todo el tiempo en una posición sin cambios. El movimiento térmico afecta solo el hecho de que las moléculas vibran constantemente alrededor de las posiciones de equilibrio. La falta de movimiento sistemático de moléculas es la razón de lo que llamamos dureza. De hecho, si las moléculas no cambian a sus vecinas, entonces aún más, las partes separadas del cuerpo permanecen en constante conexión entre sí.

Compresibilidad de cuerpos

Mientras las gotas de lluvia tamborilean en el techo, las moléculas de gas golpean las paredes del recipiente. El número de estos golpes es enorme, y su acción, fusionándose, crea la presión que puede mover el pistón del motor, romper el proyectil o inflarse. globo... Una lluvia de golpes moleculares es la presión atmosférica, esta es la presión que hace saltar la tapa de una tetera hirviendo, es la fuerza que expulsa una bala de un rifle.

¿Cuál es el motivo de la presión del gas? Está claro que la presión será mayor, más fuerte será el golpe infligido por una molécula. No es menos obvio que la presión dependerá del número de golpes por segundo. Cuantas más moléculas hay en el recipiente, más frecuentes son los golpes, mayor es la presión. Por tanto, en primer lugar, la presión p de un gas dado es proporcional a su densidad.

Si la masa del gas no cambia, al disminuir el volumen, aumentamos la densidad en el número correspondiente de veces. Esto significa que la presión del gas en un recipiente tan cerrado será inversamente proporcional al volumen. O, en otras palabras, el producto de la presión y el volumen debe ser constante:

? V = const.

Esta simple ley fue descubierta por el físico inglés Boyle y el científico francés Mariotte. Ley de Boyle - Mariotte - una de las primeras leyes cuantitativas de la historia ciencia física... Por supuesto, tiene lugar a temperatura constante.

A medida que el gas se contrae, la ecuación de Boyle-Mariotte empeora cada vez más. Se acercan las moléculas, la interacción entre ellas comienza a afectar el comportamiento del gas.

Ley de Boyle - Mariotte es válida en los casos en que la interferencia de las fuerzas de interacción en la vida de las moléculas de gas es completamente invisible. Por lo tanto, se habla de la ley de Boyle-Mariotte como la ley de los gases ideales.

El adjetivo "ideal" suena un poco raro en relación con la palabra "gas". Perfecto significa perfecto, de modo que no podría ser mejor.

Cuanto más simple sea el modelo o circuito, más ideal es para un físico. Los cálculos se simplifican, las explicaciones de los fenómenos físicos se vuelven fáciles y claras. El término "gas ideal" se refiere al esquema de gas más simple. El comportamiento de los gases suficientemente enrarecidos es prácticamente indistinguible del comportamiento de los gases ideales.

La compresibilidad de los líquidos es mucho menor que la compresibilidad de los gases. En un líquido, las moléculas ya están en "contacto". La compresión consiste únicamente en mejorar el "empaquetamiento" de las moléculas y, a presiones muy elevadas, en presionar la propia molécula. En las siguientes figuras se puede ver cuánto dificultan las fuerzas repulsivas comprimir el fluido. Un aumento en la presión de una a dos atmósferas implica una reducción a la mitad del volumen de gas, mientras que el volumen de agua cambia en 1 / 20.000 y el mercurio, en solo 1 / 250.000.

Incluso la enorme presión en las profundidades del océano es incapaz de comprimir el agua de manera apreciable. De hecho, una columna de agua de diez metros crea una presión de una atmósfera. La presión bajo una capa de agua de 10 km es de 1000 atmósferas. El volumen de agua se reduce en 1000/20 000, es decir, en 1/20.

La compresibilidad de los sólidos difiere poco de la compresibilidad de un líquido. Esto es comprensible: en ambos casos, las moléculas ya están en contacto y la compresión solo se puede lograr debido al enfoque adicional de moléculas que ya son fuertemente repulsivas. Las presiones ultra altas de 50-100 mil atmósferas logran comprimir el acero en 1/1000, el plomo, en 1/7 del volumen.

A partir de estos ejemplos, se puede ver que en condiciones terrestres no es posible comprimir la materia sólida de manera significativa.

Pero en el Universo hay cuerpos donde la materia está incomparablemente más comprimida. Los astrónomos han descubierto la existencia de estrellas, cuya densidad de materia alcanza los 106 g / cm 3. Dentro de estas estrellas - se les llama enanas blancas ("blancas" - por la naturaleza de la luminosidad "enanas" - debido a su tamaño relativamente pequeño) - por lo tanto, debe haber una presión tremenda.

Fuerzas superficiales

¿Puedes salir del agua seco? Por supuesto, para esto necesita lubricar con una sustancia no humectable.

Frote su dedo con parafina y sumérjalo en agua. Cuando lo sacas, resulta que no hay agua en tu dedo, a excepción de dos o tres gotitas. Un pequeño movimiento y las gotas se sacuden.

En este caso, dicen: el agua no moja la parafina. El mercurio se comporta de esta forma en relación con casi todos los sólidos: el mercurio no moja la piel, el vidrio, la madera ...

El agua es más caprichosa. Se aferra con fuerza a algunos cuerpos y trata de no entrar en contacto con otros. El agua no moja las superficies aceitosas, pero moja bien el vidrio limpio. El agua moja madera, papel, lana.

Si se aplica una gota de agua a un vaso limpio, se esparcirá y formará un charco muy fino. Si la misma gota se sumerge en parafina, seguirá siendo una gota casi esférica, ligeramente presionada por la gravedad.

El queroseno pertenece a las sustancias que "se adhieren" a casi todos los cuerpos. En un esfuerzo por esparcirse sobre vidrio o metal; el queroseno puede salir arrastrándose de un recipiente mal cerrado. Un charco de queroseno derramado largo tiempo existencia de veneno: el queroseno capturará una gran superficie, se arrastrará por las grietas, penetrará en la ropa. Por lo tanto, es muy difícil deshacerse de su olor desagradable.

La no humectación de los cuerpos puede provocar fenómenos curiosos. Coge una aguja, engrásala y colócala suavemente sobre el agua. La aguja no se hundirá. Mirando con atención, puede ver que la aguja está empujando a través del agua y se encuentra tranquilamente en el hueco formado. Sin embargo, una ligera presión es suficiente y la aguja se hundirá. Esto requiere que una parte importante esté en el agua.

Esta interesante propiedad es utilizada por insectos que corren rápidamente por el agua sin mojarse los pies.

La humectación se utiliza en la concentración de mineral de flotación. La palabra "flotación" significa "flotar". La esencia del fenómeno es la siguiente. El mineral finamente triturado se carga en una tina de agua, se agrega allí una pequeña cantidad de aceite especial, que debería. tienen la propiedad de humedecer los granos del mineral y no humedecer los granos de "roca estéril" (la llamada "parte innecesaria del mineral").

Se inyecta aire en la papilla negra del mineral de agua y aceite. Se forman muchas pequeñas burbujas de aire: espuma. Las burbujas de aire flotan. El proceso de flotación se basa en los granos recubiertos de aceite que se adhieren a las burbujas de aire. Una gran burbuja eleva el grano como un globo.

El mineral se convierte en espuma a la superficie. La roca estéril permanece en el fondo. La espuma se retira y se envía para su posterior procesamiento para obtener el llamado "concentrado", que contiene decenas de veces menos roca estéril.

Las fuerzas de adhesión de las superficies son capaces de interrumpir la igualación del líquido en los vasos comunicantes. Es muy fácil verificar la validez de esto.

Si un tubo de vidrio delgado (una fracción de milímetro de diámetro) se baja al agua, entonces, en violación de la ley de los vasos comunicantes, el agua en él comenzará a subir rápidamente y su nivel será significativamente más alto que en un Vaso ancho (Fig. 2.4).

Arroz. 2.4

¿Qué sucedió? ¿Qué fuerzas sostienen el peso de la columna de líquido ascendente? La subida se hizo por las fuerzas de adherencia del agua al vaso.

Las fuerzas de adherencia superficial se manifiestan claramente solo cuando el líquido sube en tubos suficientemente delgados. Cuanto más estrecho es el tubo, más sube el líquido, más distinto es el fenómeno. El nombre de estos fenómenos superficiales está relacionado con el nombre de los túbulos. El canal en dicho tubo tiene un diámetro medido en fracciones de milímetro; tal tubo se llama capilar (que significa en la traducción: "delgado como un cabello"). El fenómeno del aumento de líquido en tubos delgados se llama capilaridad.

¿A qué altura son capaces los tubos capilares de elevar el líquido? Resulta que en un tubo con un diámetro de 1 mm, el agua se eleva a una altura de 1,5 mm. Con un diámetro de 0,01 mm, la altura de elevación aumenta en el mismo factor que ha disminuido el diámetro del tubo, es decir, hasta 15 cm.

Por supuesto, el aumento del líquido solo es posible bajo la condición de humectación. No es difícil adivinar que el mercurio no se elevará en los tubos de vidrio. Al contrario, el mercurio baja por los tubos de vidrio. El mercurio no "tolera" tanto el contacto con el vidrio que tiende a reducir la superficie total al mínimo que permite la gravedad.

Hay muchos cuerpos, que son algo así como un sistema de los mejores tubos. En tales cuerpos, siempre se observan fenómenos capilares.

Las plantas y los árboles tienen todo un sistema de canales y poros largos. Los diámetros de estos canales son inferiores a centésimas de milímetro. Debido a esto, las fuerzas capilares elevan la humedad del suelo a una altura considerable y transportan agua por todo el cuerpo de la planta.

Una cosa muy útil es el papel secante. Ha hecho una mancha, pero necesita pasar la página. ¡No espere hasta que la mancha esté seca! Se toma un trozo de papel secante, se sumerge el extremo en una gota y la tinta corre rápidamente hacia arriba contra la gravedad.

Lo que pasa es típico fenómeno capilar... Si observa el papel secante con un microscopio, puede ver su estructura. Dicho papel consiste en una red suelta de fibras de papel, que forman canales delgados y largos entre sí. Estos canales cumplen la función de tubos capilares.

El mismo sistema de poros largos o canales formados por fibras se encuentra en las mechas. El queroseno de las lámparas se eleva a lo largo de la mecha. Con la ayuda de una mecha, también puede crear un sifón bajando la mecha con un extremo en un vaso de líquido incompleto de modo que el otro extremo, que cuelga de un lado, quede más bajo que el primero (Fig. 2.5).

Arroz. 2.5

La tecnología de producción de teñido también utiliza a menudo la capacidad de las telas para aspirar líquido a través de canales delgados formados por los hilos de la tela.

Pero todavía no hemos dicho nada sobre el mecanismo molecular de estos interesantes fenómenos.

Las diferencias en las fuerzas superficiales se explican de manera excelente por las interacciones intermoleculares.

Una gota de mercurio no se esparce por el vaso. Esto se debe al hecho de que la energía de interacción de los átomos de mercurio entre sí es mayor que la energía de enlace de los átomos de vidrio y mercurio. Por la misma razón, el mercurio no se eleva en capilares estrechos.

La situación es diferente con el agua. Resulta que los átomos de hidrógeno de las moléculas de agua se adhieren fácilmente a los átomos de oxígeno del óxido de silicio, del cual se compone principalmente el vidrio. Las fuerzas intermoleculares del agua - vidrio son mayores que las fuerzas intermoleculares del agua - agua. Por tanto, el agua se esparce sobre el vaso y asciende por los capilares del cristal.

Se pueden medir y calcular las fuerzas superficiales, o más bien la energía de enlace (la profundidad del pozo en la figura 2.1), para diferentes pares de sustancias. Hablar de cómo se hace nos llevaría demasiado lejos.

Cristales y su forma

Mucha gente piensa que los cristales son piedras preciosas y raras. Son Colores diferentes, generalmente transparentes y, lo que es más notable, tienen una hermosa forma regular. La mayoría de las veces, los cristales son poliedros, sus lados (caras) son idealmente planos ", los bordes son estrictamente rectos. Deleitan la vista con un maravilloso juego de luces en las caras, una sorprendente regularidad de la estructura.

Entre ellos hay modestos cristales de sal de roca: cloruro de sodio natural, es decir, sal de mesa ordinaria. Ocurren naturalmente en forma de paralelepípedos rectangulares o cubos. Forma simple y los cristales de calcita son paralelepípedos oblicuos transparentes. Los cristales de cuarzo son mucho más complicados. Cada cristal tiene muchas caras Diferentes formas que se cruzan a lo largo de bordes de diferentes longitudes.

Sin embargo, los cristales no son en absoluto una rareza en los museos. Los cristales nos rodean por todas partes. Sólidos a partir de los cuales construimos casas y fabricamos máquinas, sustancias que usamos en la vida cotidiana; casi todos pertenecen a los cristales. ¿Por qué no vemos esto? El hecho es que en la naturaleza, los cuerpos rara vez se encuentran en forma de monocristales separados (o, como dicen, monocristales). Muy a menudo, la sustancia se encuentra en forma de granos cristalinos firmemente adheridos de un tamaño muy pequeño, menos de una milésima de milímetro. Esta estructura solo se puede ver con un microscopio.

Los cuerpos que constan de granos cristalinos se denominan cristalinos finos o policristalinos ("poli" en griego significa "muchos").

Por supuesto, los cuerpos cristalinos finos también deberían denominarse cristales. Entonces resulta que casi todos los cuerpos sólidos circundantes son cristales. Arena y granito, cobre y hierro, salol vendido en farmacia; y las pinturas son todos cristales.

También hay excepciones; el vidrio y los plásticos no se componen de cristales. Estos sólidos se denominan amorfos.

Entonces, estudiar cristales significa estudiar casi todos los cuerpos que nos rodean. Está claro lo importante que es esto.

Los monocristales son inmediatamente reconocibles por sus formas correctas. Las caras planas y los bordes rectos son una propiedad característica del cristal; la corrección de la forma está indudablemente relacionada con la corrección de la estructura interna del cristal. Si el cristal está especialmente alargado en alguna dirección, significa que la estructura del cristal en esta dirección es algo especial.

Pero imagina que una bola está hecha de un gran cristal en una máquina. ¿Podremos darnos cuenta de que tenemos un cristal en nuestras manos y distinguir esta bola de una de cristal? Dado que las diferentes caras del cristal se desarrollan en grados variables, esto sugiere que las propiedades físicas del cristal no son las mismas en diferentes direcciones. Lo anterior se aplica a la resistencia, la conductividad eléctrica y, de hecho, a muchas propiedades. Esta característica del cristal se llama anisotropía de sus propiedades. Anisotrópico significa diferente en diferentes direcciones.

Los cristales son anisotrópicos. Por el contrario, los cuerpos amorfos, líquidos y gases son isotrópicos ("iso" - en griego "igual", "tropos" - dirección), es decir, tienen las mismas propiedades en diferentes direcciones. La anisotropía de las propiedades nos permite averiguar (si una pieza de materia transparente y sin forma es un cristal o no).

Vayamos al museo mineralógico y observemos de cerca diferentes muestras de monocristales de cristales de la misma sustancia. Es muy posible que en el stand se expongan muestras tanto de formas regulares como irregulares. Algunos cristales se verán como desechos, mientras que otros tendrán 1-2 facetas de desarrollo "anormal".

Seleccionemos muestras del montón general que nos parezcan ideales y esbocemos. La imagen resultante se muestra en la Fig. 2.6. El mismo cuarzo se elige como ejemplo. El cuarzo, como otros cristales, puede desarrollarse diferente numero caras de un "tipo", así como un número diferente de "grados" de caras mismas. Aunque la similitud externa no es sorprendente, estos cristales son similares entre sí, como parientes cercanos, como gemelos. ¿Cuáles son sus similitudes?

Arroz. 2.6

Mire la fig. 2.6, que muestra varios cristales de cuarzo. Todos estos cristales son "parientes" cercanos. Se pueden hacer completamente idénticos puliendo los bordes a diferentes profundidades paralelos a ellos mismos. Es fácil ver que de esta manera, por ejemplo, el cristal II se puede hacer exactamente igual que el cristal I. Esto es posible porque los ángulos entre caras similares de las muestras son los mismos, por ejemplo, entre las caras A y B, B y C, etc.

Esta igualdad de ángulos es la similitud "familiar" de los cristales. Al pulir las caras paralelas a sí mismas, la forma del cristal cambia, pero los ángulos entre las caras conservan su valor.

Durante el crecimiento del cristal, dependiendo de una serie de accidentes, algunas caras pueden caer en condiciones más favorables, otras menos convenientes para aumentar su tamaño. La similitud externa de las muestras cultivadas en diferentes condiciones se volverá imperceptible, pero los ángulos entre las caras similares de todos los cristales de la sustancia estudiada serán siempre los mismos. La forma del cristal es aleatoria y los ángulos entre las caras corresponden (verás por qué más adelante) a su naturaleza intrínseca.

Pero la planitud no es la única propiedad de los cristales que los distingue de los cuerpos sin forma. Los cristales son simétricos. El significado de esta palabra se comprende mejor con ejemplos.

Arroz. 2,7

En la Fig. 2.7 representa una escultura; hay un gran espejo frente a ella. Aparece un reflejo en el espejo que repite exactamente el objeto. El escultor puede hacer dos figuras y colocarlas de la misma manera que la figura y su reflejo en el espejo. Esta escultura "doble" será una figura simétrica: consta de dos partes iguales en espejo. El lado derecho de la escultura coincide exactamente con el reflejo del lado izquierdo. Una figura tan simétrica tiene un plano vertical de simetría especular que corre a mitad de camino entre ellos. El plano de simetría es un plano mental, pero lo sentimos claramente, considerando un cuerpo construido simétricamente.

Los cuerpos de los animales tienen un plano de simetría, el plano vertical de simetría externa se puede dibujar a través de una persona. En el reino animal, la simetría se realiza solo aproximadamente y, en general, la simetría ideal no existe en la vida. Un arquitecto puede dibujar una casa en dos mitades perfectamente simétricas en un plano. Pero cuando la casa está construida, por muy bien hecha que esté, siempre se puede encontrar la diferencia en las dos partes correspondientes del edificio; digamos que hay una grieta en un lugar y no en otro.

La simetría más precisa se lleva a cabo en el mundo de los cristales, pero incluso aquí es imperfecta: las grietas invisibles al ojo, los arañazos siempre hacen que los bordes iguales sean ligeramente diferentes entre sí.

Arroz. 2.8

En la Fig. 2.8 representa una ruleta de papel para niños. También es simétrico, pero el plano de simetría no se puede trazar a través de él. Entonces, ¿cuál es la simetría de esta figura? En primer lugar, preguntémonos por sus partes simétricas. ¿Cuántos hay? Obviamente cuatro. ¿Cuál es la exactitud de la disposición mutua de estas partes idénticas? Esto tampoco es difícil de ver. Gire la rueda giratoria en sentido antihorario en ángulo recto, es decir, 1/4 del círculo: luego el ala 1 caerá en el lugar donde estaba el ala 2, el ala 2 - en el lugar 3, 3 - en el lugar 4 y 4 - en el lugar 1 La nueva posición es indistinguible de la anterior. Diremos esto acerca de tal figura: tiene un eje de simetría, más precisamente, un eje de simetría de 4º orden, ya que la alineación ocurre cuando se gira 1/4 del círculo.

Entonces, el eje de simetría es una línea recta, al girar una fracción de vuelta, puede transferir el cuerpo a una posición que es indistinguible de la original. El orden del eje (en nuestro caso, el 4º) indica que esta alineación ocurre cuando se gira 1/4 del círculo. Por tanto, mediante cuatro vueltas sucesivas, volvemos a la posición inicial.

¿Estamos encontrando algún tipo de simetría en el reino cristalino? La experiencia demuestra que no lo es.

En los cristales, nos encontramos solo con ejes de simetría de órdenes 2, 3, 4 y 6. Y esto no es casualidad. Los cristalógrafos han demostrado que esto se debe a la estructura interna del cristal. Por lo tanto, la cantidad de tipos diferentes o, como dicen, clases de simetría de cristales es relativamente pequeña, es igual.

Estructura cristalina

¿Por qué la forma del cristal es tan hermosa, tan hermosa? Sus bordes, brillantes y uniformes, parecen como si un molinillo experto hubiera trabajado en el cristal. Las partes individuales del cristal se repiten entre sí, formando una hermosa forma simétrica. Esta excepcional corrección de los cristales ya era familiar para la gente de la antigüedad. Pero las ideas de los científicos antiguos sobre los cristales diferían poco de los cuentos de hadas y las leyendas compuestas por poetas, cuya imaginación fue cautivada por la belleza de los cristales. Creían que el cristal se formó a partir del hielo y el diamante, a partir del cristal. Los cristales estaban dotados de muchas propiedades misteriosas: curar enfermedades, proteger del veneno, influir en el destino de una persona ...

En el XVII - Siglos XVIII Aparecieron las primeras opiniones científicas sobre la naturaleza de los cristales. Una idea de ellos se da en la Fig. 2.9, tomado de un libro del siglo XVIII. Según su autor, el cristal se construye a partir de los "ladrillos" más pequeños unidos entre sí. Este pensamiento es bastante natural. Rompamos de un golpe fuerte el cristal de calcita (carbonato cálcico). Volará en pedazos de diferentes tamaños. Examinándolos detenidamente, encontramos que estas piezas tienen forma correcta, bastante similar a la forma del gran cristal, su padre. Probablemente, razonó el científico, y se producirá un mayor aplastamiento del cristal de la misma manera, hasta que lleguemos al ladrillo más pequeño invisible a la vista, que representa un cristal de una sustancia determinada. Estos ladrillos son tan pequeños que las "escaleras" escalonadas construidas a partir de ellos, los bordes del cristal, nos parecen impecablemente lisos. Bueno, entonces, ¿qué es este "último" ladrillo? El científico de esa época no pudo responder a tal pregunta.

Arroz. 2.9

La teoría del "ladrillo" de la estructura cristalina ha aportado grandes beneficios a la ciencia. Explicó el origen de los bordes rectos y los bordes del cristal: a medida que el cristal crece, algunos ladrillos se ajustan a otros y el borde crece como la pared de una casa colocada por las manos de un albañil.

Entonces, la respuesta a la pregunta sobre el motivo de la corrección y la belleza de la forma de los cristales se dio hace mucho tiempo. La razón de esto es la corrección interior. Y la corrección radica en la repetición repetida de las mismas partes elementales.

Imagine un enrejado de parque hecho de barras de diferentes longitudes y colocadas al azar. Una foto fea. Una buena celosía se construye con varillas idénticas, ubicadas en la secuencia correcta a distancias iguales entre sí. Encontramos el mismo patrón que se repite en el papel tapiz. Aquí, un elemento del dibujo, por ejemplo, una niña jugando con una pelota, ya no se repite en una dirección, como en una cuadrícula de parque, sino que llena el avión.

¿Qué tienen que ver la parrilla del parque y el papel tapiz con el cristal? El más directo. Un entramado de parque consiste en enlaces que se repiten a lo largo de una línea, papel tapiz (de imágenes que se repiten a lo largo de un plano y un cristal) de grupos de átomos que se repiten en el espacio. Por lo tanto, dicen que los átomos de un cristal forman una red espacial (o cristalina).

Necesitamos discutir una serie de detalles relacionados con la cuadrícula espacial, pero para no complicar al artista con la construcción de dibujos volumétricos complejos, explicaremos lo que necesitamos usando el ejemplo de una pieza de papel tapiz.

En la Fig. 2.10, se resalta la pieza más pequeña, simplemente moviendo la que puede hacer todo el fondo de pantalla. Para seleccionar tal pieza, dibuje desde cualquier punto del dibujo, por ejemplo desde el centro de la bola, dos líneas que conectan la bola seleccionada con dos adyacentes. Sobre estas líneas, puede construir, como puede ver en nuestra figura, un paralelogramo. Al mover esta pieza en la dirección de las líneas de base principales, puede componer todo el patrón de papel tapiz. Esta pieza más pequeña se puede elegir de diferentes maneras: en la figura se puede ver que se pueden elegir varios paralelogramos diferentes, cada uno de los cuales contiene una figura. Destacamos que para nosotros en este caso no importa si esta figura está entera dentro de la pieza seleccionada o dividida en partes por líneas que delimitan esta pieza.

Arroz. 2.10

Sería un error creer que, habiendo hecho una figura que se repite en el papel tapiz, el artista puede dar por finalizada su tarea. Esto sería así solo si la compilación del papel tapiz pudiera llevarse a cabo de la única manera: uniéndolo a una pieza determinada que contenga una figura, otra de la misma, desplazada en paralelo.

Sin embargo, además de este método más simple, hay dieciséis formas más de rellenar el papel tapiz con un patrón que se repite regularmente, es decir, hay 17 tipos de arreglos mutuos de figuras en el plano en total. Se muestran en la Fig. 2.11. Aquí se eligió uno más simple como patrón repetitivo, pero, como en la Fig. 2.10, una figura desprovista de simetría propia. Sin embargo, los patrones que lo componen son simétricos y su diferencia está determinada por la diferencia en la simetría de la disposición de las figuras.

Arroz. 2.11

Vemos eso, por ejemplo, en los tres primeros casos. el dibujo no tiene un plano de simetría de espejo; no se puede colocar un espejo vertical como este; de modo que una parte del dibujo sea un "reflejo" de otra parte. Por el contrario, en los casos 4 y 5, hay planos de simetría. En los casos 8 y 9, puede "instalar" dos espejos perpendiculares entre sí. En el caso 10, hay ejes de 4º orden, perpendiculares al dibujo, en el caso 11, ejes de 3º orden. En los casos 13 y 15, hay ejes de sexto orden, etc.

Los planos y ejes de simetría de nuestros dibujos no aparecen individualmente, sino en "familias" paralelas. Si hemos encontrado un punto, a través del cual se puede dibujar un eje (o plano) de simetría, entonces encontraremos rápidamente el adyacente y luego a la misma distancia el tercero y cuarto, etc. puntos a través de los cuales los mismos ejes (o planos) de simetría pasan ...

17 tipos de simetría de un patrón plano no agotan, por supuesto, toda la variedad de patrones compuestos por una misma figura; el artista debe señalar una circunstancia más: cómo colocar la figurilla en relación con los límites de la celda. En la Fig. 2.12 muestra dos patrones de papel tapiz con la misma figura original en diferentes posiciones en relación con los espejos. Ambos patrones se refieren al caso 8.

Arroz. 2.12

Todos los cuerpos, incluido un cristal, están formados por átomos. Las sustancias simples consisten en átomos idénticos, complejos, de dos o más tipos de átomos. Supongamos que pudiéramos examinar la superficie de un cristal de cloruro de sodio con un microscopio superpotente y ver los centros de los átomos. Arroz. 2.13 muestra que los átomos están ubicados a lo largo del borde del cristal, como un patrón de papel tapiz. Ahora ya puede comprender fácilmente cómo está construido el cristal. El cristal es un "papel tapiz espacial". Espaciales, es decir, volumétricas, y no planas, las células elementales son "ladrillos", aplicándolos entre sí en el espacio, se construye un cristal.

Arroz. 2.13

¿Cuántas formas de construir un "papel tapiz espacial" a partir de piezas elementales? Este complejo problema matemático fue resuelto a fines del siglo pasado por Evgraf Stepanovich Fedorov. Él probó; que debería haber 230 formas de construir un cristal.

Todos los datos modernos sobre estructura interna Los cristales se obtuvieron mediante análisis de difracción de rayos X, que analizaremos en el libro 4.

Hay cristales simples construidos a partir de átomos del mismo tipo. Por ejemplo, un diamante es carbono puro. Los cristales de sal están compuestos por dos tipos de iones: sodio y cloro. Se pueden construir cristales más complejos a partir de moléculas, que a su vez están formadas por muchos tipos de átomos.

Sin embargo, en un cristal siempre es posible distinguir el grupo de átomos que se repite más pequeño (en el caso más simple será un átomo), en otras palabras, una celda unitaria.

Los tamaños de las celdas pueden ser muy diferentes. Las distancias más pequeñas entre nodos adyacentes (vértices de células) se encuentran en los cristales más simples construidos a partir de átomos del mismo tipo, los más grandes, en cristales de proteínas complejos. Las distancias van desde 2-3 hasta varios cientos de angstroms (centésimas de millonésima de centímetro).

Las celosías cristalinas son muy diversas. Sin embargo, las propiedades comunes a todos los cristales se explican perfectamente por la estructura reticular de los cristales. En primer lugar, no es difícil comprender que, idealmente, las caras planas son planos que atraviesan los nodos en los que se asientan los átomos. Pero los planos nodales se pueden dibujar en cualquier número de direcciones en varias direcciones. ¿Cuál de estos planos nodales limita el crecimiento del cristal?

En primer lugar, prestemos atención a la siguiente circunstancia: los diferentes planos y líneas nodales no están llenos de nodos con la misma densidad. La experiencia demuestra que el cristal está facetado por planos que son los más densos de todos con nudos, mientras que los planos se cruzan a lo largo de los bordes, a su vez, con los nudos más densamente poblados.

Arroz. 2.14 da una vista de la red cristalina perpendicular a su cara; Se dibujan trazos de algunos planos nodales perpendiculares al dibujo. De lo dicho se desprende claramente que el cristal puede desarrollar caras paralelas a los planos nodales I y III, y no habrá caras paralelas a los planos II, que rara vez están salpicadas de nodos.

Arroz. 2.14

En la actualidad, se conoce la estructura de muchos cientos de cristales. Hablemos de la estructura de los cristales más simples, y sobre todo de los que se construyen a partir de átomos del mismo tipo.

Hay tres tipos de rejillas más comunes. Se muestran en la Fig. 2.15. Los puntos representan los centros de los átomos; las líneas que conectan los puntos no tienen un significado real. Se llevan a cabo únicamente para aclarar al lector el carácter de la disposición espacial de los átomos.

Arroz. 2.15

Arroz. 2,15, a y 2.15, B representan celosías cúbicas. Para obtener una imagen más clara de estas celosías, imagine lo que ha doblado de la manera más sencilla: de borde a borde, de borde a borde, cubos de bebé. Si ahora coloca mentalmente los puntos a lo largo de los vértices y centros de los volúmenes de los cubos, entonces aparecerá una celosía cúbica, como se muestra en la figura de la izquierda. Esta estructura se llama centrada en el cuerpo cúbica. Si coloca puntos a lo largo de los vértices de los cubos y en los centros de sus caras, aparece una celosía cúbica, que se muestra en la figura del medio. Se llama centrado en caras cúbicas.

La tercera celosía (figura 2.15, v) se llama hexagonal más denso (es decir, hexagonal). Para comprender el origen de este término e imaginar más claramente la disposición de los átomos en esta red, tome bolas de billar y comience a apilarlas lo más apretadas posible. En primer lugar, hagamos una capa densa: parece las bolas de billar recogidas por un "triángulo" antes del comienzo del juego (Fig. 2.16). Tenga en cuenta que la bola dentro del triángulo tiene seis vecinos en contacto con él, y estos seis vecinos forman un hexágono. Continúe colocando superponiendo capas una encima de la otra. Si las bolas de la siguiente capa se colocaran directamente encima de las bolas de la primera capa, ese empaque estaría suelto. Tratando de colocar en un cierto volumen mayor numero bolas, debemos poner las bolas de la segunda capa en los orificios de la primera capa, la tercera capa - en los orificios de la segunda, etc. En el empaque hexagonal más cercano, las bolas de la tercera capa se colocan de modo que los centros de estas bolas se encuentran sobre los centros de las bolas de la primera capa.

Arroz. 2.16

Los centros de los átomos en una red hexagonal más densa están ubicados de la misma manera que los centros de las bolas, densamente empaquetados de la manera descrita.

En las tres celosías descritas, cristalizan muchos elementos:

Embalaje hermético hexagonal ... Be, Co, Hf, Ti, Zn, Zr

Centrado en caras cúbicas ......... A1, Cu, Co, Fe, Au, Ge, Ni, Ti

Centrado en el cuerpo cúbico ........ Cr, Fe, Li, Mo, Ta§ Ti, U, V

Mencionaremos solo algunas de las otras estructuras. En la Fig. 2.17 muestra la estructura de un diamante. Esta estructura se caracteriza por el hecho de que el átomo de carbono del diamante tiene cuatro vecinos más cercanos. Comparemos este número con los números correspondientes de las tres estructuras más comunes que acabamos de describir. Como puede verse en las figuras, en el empaquetamiento hexagonal más denso, cada átomo tiene 12 vecinos más cercanos, el mismo número de vecinos para los átomos formando una red cúbica centrada en las caras; en una red centrada en el cuerpo, cada átomo tiene 8 vecinos.

Arroz. 2.17

Digamos algunas palabras sobre el grafito, cuya estructura se muestra en la Fig. 2.18. La peculiaridad de esta estructura es sorprendente. El grafito consta de capas de átomos y los átomos de una capa están unidos con más fuerza que los átomos de las capas vecinas. Esto se debe a la magnitud de las distancias interatómicas: la distancia entre vecinos en una capa es 2,5 veces menor que la distancia más corta entre capas.

Arroz. 2.18

La presencia de capas atómicas débilmente unidas conduce al hecho de que los cristales de grafito se dividen fácilmente a lo largo de estas capas. Por lo tanto, el grafito sólido puede servir como lubricante en los casos en que no se pueden usar aceites lubricantes, por ejemplo, a temperaturas muy bajas o muy altas. El grafito es un lubricante sólido.

La fricción entre dos cuerpos se reduce, en términos generales, al hecho de que las protuberancias microscópicas de un cuerpo se hunden en las depresiones del otro. La fuerza suficiente para dividir un cristal de grafito microscópico es mucho menor que las fuerzas de fricción, por lo tanto, la presencia de lubricante de grafito facilita enormemente el deslizamiento de un cuerpo sobre otro.

Las estructuras cristalinas son infinitamente variadas compuestos químicos... Los ejemplos extremos, en términos de diferencias, son las estructuras de sal de roca y dióxido de carbono que se muestran en la Fig. 2.19 y 2.20.

Los cristales de sal de roca (figura 2.19) están formados por átomos de sodio (pequeñas bolas oscuras) y cloro (grandes bolas de luz) que se alternan a lo largo de los ejes del cubo. Cada átomo de sodio tiene seis vecinos igualmente espaciados de un tipo diferente. Lo mismo se aplica al cloro. Pero, ¿dónde está la molécula de cloruro de sodio? Ella no está ahí; en el cristal no solo hay un grupo de un átomo de sodio y un átomo de cloro, sino que en general ningún grupo de átomos se distingue por su enfoque de los demás.

Arroz. 2.19

La fórmula química del NaCl no nos da ninguna razón para decir que "una sustancia está formada por moléculas de NaCl". La fórmula química solo indica que la sustancia se construye a partir de el mismo numeroátomos de sodio y cloro.

La cuestión de la existencia de moléculas en una sustancia la decide la estructura. Si un grupo de átomos cercanos no se destaca en él, entonces no hay moléculas.

Un cristal de dióxido de carbono CO2 (hielo seco, que se encuentra en las cajas de los vendedores de helados) es un ejemplo de cristal molecular (figura 2.20). Los centros de los átomos de oxígeno y carbono de la molécula de CO2 se encuentran a lo largo de una línea recta (véase la figura 2.2). Distancia C-O es igual a 1,3 A, y la distancia entre los átomos de oxígeno de las moléculas vecinas es de aproximadamente 3 A. Está claro que en tales condiciones "reconocemos" inmediatamente la molécula en el cristal.

Arroz. 2,20

Los cristales moleculares son densos empaquetamientos de moléculas. Para ver esto, necesita delinear los contornos de las moléculas. Esto se hace en la Fig. 2.20.

Todas las sustancias orgánicas dan lugar a cristales moleculares. Las moléculas orgánicas a menudo contienen muchas decenas y cientos de átomos (y hablaremos de aquellas que constan de decenas de miles de átomos en un capítulo aparte). Es imposible representar gráficamente su empaque. Por tanto, puede ver dibujos similares a la fig. 2.21.

Arroz. 2.21

Las moléculas de esta materia orgánica están formadas por átomos de carbono. Las varillas simbolizan los enlaces de valencia. Las moléculas parecen flotar en el aire. Pero no crea en sus ojos. El dibujo está hecho de esta manera solo para que puedas ver cómo están ubicadas las moléculas en el cristal. Para simplificar, los autores de la figura ni siquiera describieron átomos de hidrógeno unidos a átomos de carbono externos (sin embargo, los químicos hacen esto con mucha frecuencia). Además, los autores no consideraron necesario "delinear" la molécula, para darle forma. Si hiciéramos esto, veríamos que el principio de empaquetado molecular, la llave de la cerradura, funciona en este caso, como en otros similares.

Sustancias policristalinas

Ya hemos dicho que los cuerpos amorfos son una rareza en el mundo de los sólidos. La mayoría de los objetos que nos rodean consisten en pequeños granos cristalinos, de aproximadamente una milésima de milímetro de tamaño.

Incluso en el siglo pasado, los investigadores descubrieron la estructura granular de los metales. El microscopio más común ayudó. Solo fue necesario adaptarlo para que el examen no se realizara "a la luz", sino en la reflexión. Eso es lo que hacen hoy.

La imagen que aparece a los ojos se muestra en la Fig. 2.22. Los límites de los granos suelen ser claramente visibles. Como regla general, las impurezas se acumulan en estos límites.

Arroz. 2.22

Las propiedades del material dependen en gran medida del tamaño de los granos, de lo que se haga en sus límites y de la orientación de los granos. Por lo tanto, los físicos han dedicado mucho trabajo al estudio de sustancias policristalinas. El hecho de que cada grano sea un cristal se demostró mediante un análisis estructural de rayos X, que ya hemos prometido informar al lector.

Cualquier procesamiento de metales afecta sus granos. Aquí hay una pieza de metal fundido: sus granos están dispuestos al azar, su tamaño es bastante grande. El alambre está hecho de metal y tirado. ¿Cómo se comportan los granos de cristal en este caso? Los estudios han demostrado que cambiar la forma de un sólido al tirar de un cable u otro tratamiento mecánico provoca la fragmentación de los granos de cristal. Al mismo tiempo, bajo la acción de fuerzas mecánicas, aparece un cierto orden en su disposición. ¿De qué orden podemos hablar aquí? Después de todo, los fragmentos de los granos carecen completamente de forma.

Es cierto, la forma exterior de un fragmento puede ser cualquier cosa, pero un fragmento de un cristal sigue siendo un cristal: los átomos en su red están empaquetados tan correctamente como en un cristal bien cortado. Por tanto, en cada fragmento es posible indicar cómo se ubica su celda unitaria. Antes del procesamiento, las celdas están estrictamente ordenadas solo dentro de cada individuo, es cierto; generalmente no hay un orden general. Después del procesamiento, los granos se ordenan de tal manera que un cierto orden general, llamado textura, aparece en la disposición de sus células; por ejemplo, las diagonales de celda de todos los granos se establecen aproximadamente paralelas a la dirección de procesamiento.

Arroz. 2.23 ayuda a comprender qué es la textura. Las filas de puntos dentro de los granos simbolizan planos atómicos. Izquierda - sin textura. A la derecha está el orden.

Arroz. 2.23

Los diferentes tipos de procesamiento (laminado, forjado, brochado) dan como resultado diferentes tipos de texturas. En algunos casos, los granos se rotan para que sus celdas unitarias se alineen a lo largo de la dirección de procesamiento con una diagonal, en otros casos, con el borde de un cubo, etc. Cuanto más perfecto sea el enrollado o el brochado, más perfecta será la textura. de los granos de cristal del metal. La presencia de textura afecta en gran medida las propiedades mecánicas del producto. El estudio de la ubicación y el tamaño de los granos de cristal en los productos metálicos arrojó luz sobre la esencia del procesamiento mecánico de los metales e indicó cómo realizarlo correctamente.

Otro proceso técnico importante, el recocido, también está asociado con la reordenación de los granos de cristal. Si se calienta el metal laminado o estirado, a una temperatura suficientemente alta, comienzan a crecer nuevos cristales a expensas de los viejos. Como resultado del recocido, la textura se destruye gradualmente; los nuevos cristales están dispuestos al azar. A medida que aumenta la temperatura (o simplemente con un aumento en la duración del recocido), crecen nuevos granos, los viejos desaparecen. Los granos pueden crecer hasta el tamaño visible a simple vista. El recocido cambia drásticamente las propiedades del metal. El metal se vuelve más dúctil, menos sólido. Esto se debe a que los granos se hacen más grandes y la textura desaparece.

Desarrollo de la lección (notas de la lección)

Línea UMK A.V. Peryshkin. Física (7-9)

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Clase: Séptimo grado.

Tema de la lección: La estructura de la materia. Molécula.

El propósito de la lección: Considere los problemas de la estructura de la materia, la estructura de las moléculas.

Formar en los estudiantes nuevas formas de actuar (capacidad de hacer y responder preguntas efectivas; discusión de situaciones problemáticas en grupo; capacidad de evaluar sus actividades y sus conocimientos).

Objetivos de la lección:

Educativo:

• Familiarizar a los estudiantes con la información inicial sobre la estructura de la materia.
• Determinar la materialidad de objetos y objetos.
• Introducir nuevos conceptos: "molécula", "átomo".
• Familiarizar a los estudiantes con las propiedades de las moléculas.
• Formar la capacidad de analizar, comparar, transferir conocimientos a nuevas situaciones, planificar sus actividades al construir una respuesta, completar tareas y actividades de búsqueda.

Desarrollando:

• Para desarrollar el interés cognitivo de los estudiantes,
• Expande sus horizontes, memoria, imaginación.
• Desarrollar la capacidad de construir declaraciones independientes en discurso oral basado en el material educativo aprendido.
• Desarrollo del pensamiento lógico.

Educativo:

• Formación de una imagen científica del mundo y la cosmovisión entre los estudiantes,
• Crear condiciones para la motivación positiva en el estudio de la física, utilizando una variedad de actividades, dando información interesante.
• Fomentar un sentido de respeto por el interlocutor, cultura individual de comunicación.

Tipo de lección: una lección sobre el estudio de material nuevo utilizando tecnologías multimedia, presentaciones.

Equipo: computadora, proyector multimedia, presentación “La estructura de la materia. Molécula ”, libro de texto“ Física-7 ”AVPyoryshkin.

Equipo de laboratorio para demostración de experimentos: una manzana, un cuchillo, una pelota de goma (globo de aire inflado), un modelo de resortes elásticos, dos libros con páginas anidadas entre sí, un vaso de agua, un vaso de agua, un vaso de agua coloreada, un vaso de alcohol , un frasco cerrado con humo,

Equipo de laboratorio para realizar experimentos en el escritorio del alumno: alambre de metal, hojas de cuaderno, frasco con agua, vidrio, colorante, plastilina, goma, nailon.

Conexiones interdisciplinarias: biología, historia, matemáticas, tecnología.

Formas de trabajo: frontal, grupal, individual.

Planificadoresultado

UUD personal:

• la formación de una actitud responsable hacia el aprendizaje, la preparación para el autodesarrollo y la autoeducación;
• la formación de la competencia comunicativa en la comunicación y la cooperación con los compañeros.
• la formación de una motivación e interés educativos y cognitivos sostenibles por el aprendizaje.

UUD reglamentario:

• implementación de acciones regulatorias de autoobservación, autocontrol, autoevaluación durante la lección;
• formación de la capacidad de controlar y gestionar su tiempo de forma independiente.

• establecer de forma independiente nuevas metas y objetivos educativos;
• evaluar adecuadamente su capacidad para lograr este objetivo.

UUD comunicativo:

• organizar y planificar la cooperación educativa con el profesor y los compañeros,
• utilizando medios lingüísticos adecuados para mostrar sus sentimientos, pensamientos, motivos y necesidades.
• construcción de declaraciones orales y escritas, de acuerdo con la tarea comunicativa establecida;

Los estudiantes tendrán la oportunidad de aprender:

• tener en cuenta diferentes opiniones e intereses y justificar su propia posición; asumir el liderazgo en la organización de acciones conjuntas;
• participar en una discusión colectiva del problema.

UUD cognitivo: construcción de razonamiento lógico, incluido el establecimiento de relaciones de causa y efecto;

Los estudiantes tendrán la oportunidad de aprender:

• plantear un problema, argumentar por su relevancia;
• Busque los medios más efectivos para lograr la tarea establecida.

Mapa de lecciones tecnológicas

	Etapa de lección	Actividad del profesor	Actividades estudiantiles	Resultado	Actividades de aprendizaje universal
	Organizativo	Organiza actividades para prepararse para la lección.	cocinera lugar de trabajo	Preparación de la lección	UUD personal: UUD comunicativo: habilidades de escuchar
	Repetición de material aprendido previamente	Organiza actividades para comprobar el material estudiado en forma de prueba	Trabajan con material de prueba sobre un tema previamente estudiado.	Preguntas de autoevaluación.	UUD cognitivo: UUD personal: evaluación moral y ética
	Fijación de objetivos y motivación	Crea una situación problemática necesaria para establecer una tarea educativa.	Recuerda lo que saben sobre el tema en estudio. Sistematizar la información Hacer suposiciones Formular: lo que quiere saber	Formulación de los estudiantes del tema de la lección y la definición de los objetivos de la lección.	UUD cognitivo: Analizar, trabajar de forma independiente
	Asimilación primaria de nuevos conocimientos ("descubrimiento" de nuevos conocimientos)	Organiza el experimento y la discusión de los resultados.	Observar un experimento, realizar los propios experimentos, plantear hipótesis, discutirlas, formular conclusiones, corregirlas.	Experiencias realizadas, conclusiones registradas; la conclusión sobre el estado de la materia la hacen los propios estudiantes	UUD personal: Habilidad para navegar por roles sociales y relaciones interpersonales. UUD reglamentario: Determinación de la secuencia de objetivos intermedios, teniendo en cuenta el resultado final; control del modo de acción y su resultado; haciendo las adiciones y ajustes necesarios UUD cognitivo: Elaboración de un plan y secuencia de acciones; predecir el resultado y elegir las formas más efectivas de resolver problemas, dependiendo de condiciones específicas UUD comunicativo: Planificación de la cooperación educativa con el profesor y los compañeros, formas de interacción; la capacidad de expresar sus pensamientos de acuerdo con las tareas y condiciones de comunicación; posesión de monólogos y formas dialógicas del habla
	Prueba inicial de comprensión	Organiza una verificación frontal de la comprensión de material nuevo.	Responden preguntas: sobre la preservación del volumen, la forma, sobre la transición a otro estado (si es necesario, discuta las opciones de respuesta en grupos)	Comprensión de conceptos básicos y material didáctico.	UUD cognitivo: UUD comunicativo: Capacidad para expresar sus pensamientos.
	Consolidación primaria de nuevos conocimientos	Crea una situación problemática que necesita ser resuelta sobre la base del material educativo estudiado en la lección.	Completan la tarea, recuerdan, reproducen frases por escrito, se correlacionan con la configuración objetivo (si es necesario, discuten las opciones para las respuestas en grupos)	A través de la organización de trabajos prácticos independientes, los estudiantes extraen conclusiones y explican los resultados de forma independiente.	UUD reglamentario: Autoactivación de los procesos de pensamiento, control de la corrección de la comparación de información, corrección del propio razonamiento UUD cognitivo: Autocreación de formas de resolver problemas creativos. UUD comunicativo: Capacidad para expresar sus pensamientos.
	Resumiendo los resultados de la lección (reflejo del conocimiento educativo)	Organiza una discusión sobre los resultados de la lección.	Trabajan con folletos, responden preguntas (si es necesario, discuten las opciones de respuesta en grupos). Formular conclusiones sobre el logro del objetivo de la lección.	Formulación de los estudiantes: qué objetivos de la lección se lograron durante la lección	UUD personal: Evaluación del significado personal de la información recibida en la lección desde un punto de vista práctico. UUD cognitivo: Capacidad para generalizar, formular una conclusión.
	Información sobre la tarea, instrucciones sobre cómo completarla.	Anuncia D / Z: §§ 11-12; preguntas; trabajar con una mesa	Percepción, conciencia D / C, grabación	Escritura de alumnos D / C en diarios	UUD personal: Evaluación del nivel de complejidad de D / Z al elegirlo para su implementación por parte de los estudiantes de forma independiente UUD reglamentario: Organización por parte de los estudiantes de sus actividades educativas.
	Reflexión actividades de formación	Pide a los estudiantes que seleccionen las terminaciones de las frases: Hoy aprendí ... Fue interesante ... Fue dificil… Me di cuenta que ... He aprendido… Me sorprendió ...	Elija las terminaciones de la frase de acuerdo con su propia evaluación interna	Análisis de los resultados de sus propias actividades; identificar las lagunas de conocimiento existentes	UUD personal: Capacidad para analizar los resultados de sus propias actividades; Identificar las lagunas de conocimiento existentes. UUD reglamentario: La organización por parte de los estudiantes de sus actividades educativas, en función de las lagunas señaladas en los nuevos conocimientos adquiridos; la capacidad de ejercer el autocontrol y la autoestima

Durante las clases

I. Parte organizativa

(Saludo, comprobación de la preparación para la lección, estado de ánimo emocional).

¡Hola chicos! Felicítense entre ustedes. Y me alegra darte la bienvenida a la lección, en la que seguiremos abriendo las páginas en el conocimiento del mundo que nos rodea. Adelante nos esperan descubrimientos interesantes... ¿Listo? ¡Sí! Entonces comencemos ...

II. Repetición de material aprendido previamente

Chicos, recordemos de lo que hablamos en la última lección.

Les ofrezco una prueba sobre el tema: "Fenómenos físicos" (las preguntas están impresas en las mesas de los estudiantes, los estudiantes responden por escrito, con autoexamen)

1. ¿Cuál de los siguientes es un cuerpo físico?

1. cuchara
2. piedra
3. sol
4. lluvia
5. papel
6. Huracán.

2. ¿Cuál de las siguientes es una sustancia?

1. papel
2. madera
3. planchar
4. lápiz
5. soga
6. aire
7. un bolígrafo
8. vidrio.

3. ¿Qué palabras significan cantidades físicas?

1. velocidad
2. regla.

4. ¿Qué fenómenos son mecánicos?

1. Vuelo de pájaro
2. radiación solar
3. gotas de lluvia cayendo

5. ¿Qué fenómenos son físicos?

1. arcoíris
2. hojas amarillentas
3. gotas de lluvia que caen.

III. Fijación de objetivos y motivación

Durante mucho tiempo el hombre ha tratado de explicar los fenómenos que ocurren en la naturaleza, para conocer no solo lo audible, sino también lo inaudible, no solo lo visible, sino también lo invisible.

Todos sabemos que el agua puede ser líquida (este es su estado natural), sólida - hielo (a temperaturas inferiores a 0 ° C) y gaseosa - vapor de agua (diapositiva No. 1). ¿Son diferentes las propiedades del agua, el hielo y el vapor de agua? Tal vez alguien no pueda responder. Por lo tanto, considere otro ejemplo: diamante y grafito, dos cuerpos compuestos de carbono (diapositiva número 2). ¿Sus propiedades difieren? Por supuesto, el grafito se exfolia fácilmente; la punta de un lápiz es una prueba de esto, el diamante es una de las rocas más duras. ¿Cómo se explica esta diferencia?

¡Bien hecho! Para responder a esta pregunta, ya muchas otras, es necesario conocer la "estructura" interna de los cuerpos.

¿Cuál crees que es el tema de la lección que nos "espera" hoy?

Tema de la lección: La estructura de la materia. Moléculas y átomos.

Objetivo, que nos proponemos hoy: tener una idea de la estructura interna de la materia, responder preguntas

• ¿Cómo demostrar que todas las sustancias están formadas por partículas?
• ¿Qué tamaños y masas están determinadas por las partículas de materia?
• ¿Por qué las partículas que componen la sustancia no son visibles?
• ¿Por qué los sólidos hechos de partículas parecen sólidos?

Abra sus libros de trabajo y escriba el tema de la lección de hoy “La estructura de la materia. Moléculas y átomos "(diapositiva No. 3)

IV. Asimilación primaria de nuevos conocimientos

Lo crea o no, la humanidad se ha estado haciendo preguntas sobre la "estructura" interna de los cuerpos desde la antigüedad. Cuenta la leyenda que en Antigua Grecia en los siglos IV-V antes de Cristo el científico Demócrito (diapositiva nº 4), sosteniendo una manzana en la mano, pensó: ¿cuántas veces se puede cortar una manzana en pedazos?

Así es, se puede dividir la manzana en una pequeña parte. Esta pequeña e indivisible parte Demócrito llamó el átomo, que en la traducción del antiguo griego así es como se traduce "indivisible". Los científicos del siglo XVIII continuaron estudiando la estructura de la materia. Pero desde la antigüedad hasta nuestros días, la afirmación sobre la estructura de la materia es una de las más correctas y significativas para el estudio de los fenómenos térmicos, eléctricos y cuánticos. ¿Cómo podemos tú y yo formular esta declaración?

Derecha. Todas las sustancias están formadas por partículas diminutas: moléculas.

Chicos, tomen la hoja número 1 "La estructura de la materia"

Su objetivo: durante la lección, complete esta tabla. Escribimos la primera declaración. Ahora pensemos en cómo se puede probar esta afirmación. Hay dos formas: directa (diapositiva número 5) y experimental (diapositiva número 6). No había microscopios en la Antigua Grecia, tampoco tenemos microscopios, y no en todos laboratorio fisico existe tal equipo, por lo que usaremos el segundo método para probar la existencia de moléculas.

Puedo demostrar la siguiente experiencia: un experimento con vasos de precipitados con un pequeño volumen de agua y un vaso de agua coloreada. Al verter agua de un vaso en un vaso de precipitados N ° 1, de un vaso de precipitados N ° 1 a un vaso de precipitados 2, de un vaso de precipitados N ° 2 a un vaso de precipitados N ° 3. Observamos que el agua de los vasos de precipitados estaba coloreada, aunque no tan brillantemente como en el cristal.

Ahora mire el equipo que tiene en su escritorio y piense cuál de este equipo podría usar para probar la primera afirmación. Pensamiento, discutido por parejas, hecho, escrito en la tabla. .

¡Bien hecho! El mundo de las moléculas es único y sorprendente. Aquí hay otra experiencia (diapositiva 7). Vierta 100 ml de agua en un vaso y 100 ml de alcohol teñido en el otro. Vierta el líquido de estos vasos en el tercero (ver imagen). Sorprendentemente, el volumen de la mezcla no será de 200 ml, sino menos: 190 ml. Sin embargo, en este caso, la masa de la mezcla es exactamente igual a la suma de las masas de agua y alcohol. (En el experimento, el alcohol se puede reemplazar con azúcar refinada).

¿Por qué está pasando esto?

O el globo se puede apretar sin mucha dificultad. ¿Por qué?

Hay espacios entre las moléculas. Escriba la segunda declaración en la tabla. Mire el equipo que tiene en su escritorio y piense qué equipo podría usar para probar la segunda afirmación. Pensamiento, discutido por parejas, hecho, escrito en la tabla

Conclusión: ¡todas las sustancias están compuestas de moléculas y hay espacios entre las moléculas! Pero vemos todos los cuerpos como sólidos. (diapositiva 8) El hecho es que las moléculas son tan pequeñas que el poder óptico del ojo no es suficiente para ver las moléculas. Un experimento ayudará a determinar el tamaño de las moléculas. (diapositiva No. 9) Tamaño de la molécula de aceite

d = 1,6 · 10 -9 m = 1,6 nm ( nano metro).

A pesar de su pequeño tamaño, las moléculas constan de partículas aún más pequeñas: átomos. Por ejemplo, la partícula más pequeña de agua es una molécula de agua. (diapositiva 10) Consta de tres átomos: dos átomos de H - hidrógeno y un átomo de O - oxígeno. El conocimiento actual de los átomos en la ciencia permite crear no solo automóviles o vehículos eléctricos, sino también nanomóviles. (diapositiva número 11)

Los científicos han demostrado que las moléculas de diferentes sustancias son diferentes entre sí y que las moléculas de la misma sustancia son las mismas. Las moléculas de agua son las mismas, las moléculas de carbono en el grafito y el diamante son las mismas. A la pregunta: por qué difieren las propiedades de estos cuerpos, responderemos con usted en nuestras próximas lecciones ...

V. Prueba inicial de comprensión

Nos queda la última columna de la tabla sin llenar. Piense en lo que pasaría si no hubiera moléculas. ¿Qué pasaría si no hubiera espacios entre las moléculas?

Pensamiento, discutido en parejas, escrito en una tabla. .

Chicos, pónganse de pie, que han hecho frente completamente a esta tarea.

Vi. Educación Física

Ejercicios para aliviar la tensión muscular. Juego "Moléculas". Durante el juego, los niños se dividen en grupos de 1, 2, 3, etc. humano.

Vii. Consolidación primaria de nuevos conocimientos

Pregunta de video " Expansión térmica sólido "(diapositiva número 12)

Ver video con silencio. Se invita a los niños a responder las preguntas: ¿Qué pasará después? (el video se detiene en el momento en que la pelota se calienta); Comenta el video.

Pensamiento, discutido en parejas .

VIII. Resumen de la lección

“Si quisiera leer sin conocer las letras, sería una tontería. De la misma manera, si quisiera juzgar los fenómenos de la naturaleza, sin tener idea del comienzo de las cosas, sería la misma tontería ". Estas palabras pertenecen al científico ruso M.V. Lomonosov.

Resumamos la lección. Para ello, realizaremos las siguientes tareas:

Hoy en día, el conocimiento sobre las moléculas de la materia es la base de las física nuclear, que hizo posible el desarrollo de nanotecnologías. (diapositiva número 15) En las próximas lecciones continuaremos estudiando las características de las moléculas y podremos responder a las preguntas: por qué el agua, el vapor de agua y el hielo (diamante y grafito) son compuestas por las mismas moléculas, pero tienen diferentes propiedades, razón por la cual esparcen olores y líquidos coloreados. Y podremos completar la tabla número 1 por completo.

IX. Información sobre la tarea, instrucciones sobre cómo completarla.

Cosas del hogar:

1. párrafos 7-8; preguntas;
2. mensaje sobre el tema " Datos interesantes sobre moléculas ”.

X. Reflexión

En el transcurso de nuestra lección, demostró ser un experimentador observador, capaz no solo de notar todo lo nuevo e interesante a su alrededor, sino también de realizar investigaciones científicas de manera independiente.

Nuestra lección ha llegado a su fin. Respondamos la pregunta: "¿Qué te gustó de la lección?"

Gracias chicos por trabajo conjunto... Estuve encantado de conocerte. ¡Nos vemos!

De vuelta atras

¡Atención! Avance Las diapositivas se utilizan únicamente con fines informativos y pueden no dar una idea de todas las posibilidades de la presentación. Si usted está interesado en este trabajo descargue la versión completa.

Lección de física en séptimo grado sobre el tema “La estructura de la materia. Moléculas y Átomos ”sobre la base del enfoque sistema-actividad, como base metodológica del Estándar Educativo del Estado Federal, con la aplicación del mapa tecnológico de la lección (Anexo 4)

El propósito de la lección: Consideración de cuestiones de la estructura de la materia, la estructura de las moléculas, la formación de una necesidad objetiva de estudiar material nuevo.

educativo:

• formar la capacidad de analizar, comparar, transferir conocimientos a nuevas situaciones, planificar sus actividades a la hora de construir una respuesta, completar tareas y actividades de búsqueda.

desarrollando:

• Desarrollar la capacidad de construir declaraciones independientes en el habla oral sobre la base del material educativo aprendido, el desarrollo del pensamiento lógico.

educativo:

• crear condiciones para la motivación positiva en el estudio de la física, utilizando una variedad de métodos de actividad,
• dando información interesante; Fomentar un sentido de respeto por el interlocutor, cultura individual de comunicación.

Tipo de lección: lección “descubriendo” nuevos conocimientos.

Métodos de enseñanza: heurístico, explicativo-ilustrativo, problemático, demostrativo y tareas practicas, resolviendo el problema del contenido físico.

Equipo técnico: una computadora con acceso a Internet, un proyector, una pantalla.

Equipo de laboratorio para demostración de experimentos en el escritorio del profesor: una manzana, un cuchillo, una pelota de goma (globo de aire inflado), un modelo de resortes elásticos, dos libros con páginas anidadas entre sí, un vaso de precipitados con agua, un vaso de agua. , un vaso de agua coloreada, un vaso de precipitados con alcohol, un frasco cerrado con humo,

Equipo de laboratorio para realizar experimentos en el escritorio de los estudiantes: alambre de metal, hojas de cuaderno, un matraz con agua, un vaso, un tinte, plastilina, goma, nailon.

Estructuras de enseñanza utilizadas en la lección (estructuras del programa de Singapur "Transformación de la enseñanza para el siglo XXI"):

• Soltero Relly Robin - pensar - discutir - hacer - grabar;
• Zoom Ying es la prueba principal de conocimiento;

Preguntas procesables:

• Generativo (participación en el proceso de cognición);
• Constructivo (construcción de nuevos conocimientos);
• Facilitar (desarrollar el propio pensamiento);
• Ticket de salida (reflejo de acciones educativas);
• Take Of - Touch Down (para obtener información sobre la calidad de las asignaciones de clase) / ponerse de pie - sentarse /.

PLAN DE ESTUDIOS:

1. Momento organizacional (1 min);
2. La etapa de establecimiento de la meta y la tarea de la lección (4 min);
3. La etapa de obtención de nuevos conocimientos (8 min);
4. Etapa de trabajo de investigación de los estudiantes (15 min);
5. La etapa de generalización y consolidación de material nuevo (13 min);
6. La etapa final: tarea, resultados de la lección (2 min);
7. Reflexión (2 min).

DURANTE LAS CLASES

I. Parte organizativa (saludo, comprobación de la preparación para la lección, estado de ánimo emocional)

¡Hola chicos! Felicítense entre ustedes. Y me alegra darte la bienvenida a la lección, en la que seguiremos abriendo las páginas en el conocimiento del mundo que nos rodea. Nos esperan interesantes descubrimientos. ¿Listo? ¡Sí! Entonces comencemos ...

II. Fijación de objetivos y motivación

Durante mucho tiempo el hombre ha tratado de explicar los fenómenos que ocurren en la naturaleza, para conocer no solo lo audible, sino también lo inaudible, no solo lo visible, sino también lo invisible.

Todos sabemos que el agua puede ser líquida (este es su estado natural), sólida - hielo (a temperaturas inferiores a 0 ° C) y gaseosa - vapor de agua (diapositiva No. 1). ¿Son diferentes las propiedades del agua, el hielo y el vapor de agua? Tal vez alguien no pueda responder. Por lo tanto, considere otro ejemplo: diamante y grafito, dos cuerpos compuestos de carbono (diapositiva número 2). ¿Sus propiedades difieren? Por supuesto, el grafito se exfolia fácilmente; la punta de un lápiz es una prueba de esto, el diamante es una de las rocas más duras. ¿Cómo se explica esta diferencia?

¡Bien hecho! Para responder a esta pregunta, ya muchas otras, es necesario conocer la "estructura" interna de los cuerpos.

¿Cuál crees que es el tema de la lección que nos "espera" hoy?

Tema de la lección: La estructura de la materia. Moléculas y átomos.

El objetivo que nos proponemos hoy es hacernos una idea de la estructura interna de una sustancia, para responder preguntas.

3. ¿Por qué las partículas que componen la sustancia no son visibles?

4. ¿Por qué los sólidos hechos de partículas parecen sólidos?

Abra sus libros de trabajo y escriba el tema de la lección de hoy “La estructura de la materia. Moléculas y átomos "(diapositiva No. 3)

III. Asimilación primaria de nuevos conocimientos

Lo crea o no, la humanidad se ha estado haciendo preguntas sobre la "estructura" interna de los cuerpos desde la antigüedad. Cuenta la leyenda que en la Antigua Grecia en Siglos IV-V ANTES DE CRISTO. el científico Demócrito (diapositiva nº 4), sosteniendo una manzana en la mano, pensó: ¿cuántas veces se puede cortar una manzana en pedazos? (Poderosas preguntas generativas)

Así es, se puede dividir la manzana en una pequeña parte. Demócrito llamó átomo a esta pequeña e indivisible parte, que se traduce del griego antiguo como “indivisible”. Los científicos del siglo XVIII continuaron estudiando la estructura de la materia. Pero desde la antigüedad hasta nuestros días, la afirmación sobre la estructura de la materia es una de las más correctas y significativas para el estudio de los fenómenos térmicos, eléctricos y cuánticos. ¿Cómo podemos tú y yo formular esta declaración?

Derecha. Todas las sustancias están formadas por partículas diminutas: moléculas.

Chicos, tomen la hoja número 1 "La estructura de la materia" (Anexo 1)... Su objetivo: durante la lección, complete esta tabla. Escribimos la primera declaración. Ahora pensemos en cómo se puede probar esta afirmación. Hay dos formas: directa (diapositiva número 5) y experimental (diapositiva número 6). No había microscopios en la Antigua Grecia, ni tú ni yo, y no todos los laboratorios físicos tienen ese equipo, por lo que usaremos el segundo método para probar la existencia de moléculas.

Puedo demostrar la siguiente experiencia: un experimento con vasos de precipitados con un pequeño volumen de agua y un vaso de agua coloreada. Al verter agua de un vaso en un vaso de precipitados N ° 1, de un vaso de precipitados N ° 1 a un vaso de precipitados 2, de un vaso de precipitados N ° 2 a un vaso de precipitados N ° 3. Observamos que el agua de los vasos de precipitados estaba coloreada, aunque no tan brillantemente como en el cristal.

Ahora mire el equipo que tiene en su escritorio y piense cuál de este equipo podría usar para probar la primera afirmación. Pensamiento, discutido por parejas, hecho, escrito en la tabla ... (Singal Relly Robin: la maestra le pregunta al alumno qué le dijo su compañero en el hombro)

¡Bien hecho! El mundo de las moléculas es único y sorprendente. Aquí hay otra experiencia (diapositiva 7). Vierta 100 ml de agua en un vaso y 100 ml de alcohol teñido en el otro. Vierta el líquido de estos vasos en el tercero (ver imagen). Sorprendentemente, el volumen de la mezcla no será de 200 ml, sino menos: 190 ml. Sin embargo, en este caso, la masa de la mezcla es exactamente igual a la suma de las masas de agua y alcohol. / En el experimento, el alcohol se puede reemplazar con azúcar refinada /

¿Por qué está pasando esto? (Preguntas constructivas procesables)

O el globo se puede apretar sin mucha dificultad. ¿Por qué?

Hay espacios entre las moléculas. Escriba la segunda declaración en la tabla. Mire el equipo que tiene en su escritorio y piense qué equipo podría usar para probar la segunda afirmación. Pensamiento, discutido por parejas, hecho, escrito en la tabla (Singal Relly Robin: la maestra le pregunta al alumno qué le dijo su compañero en el hombro)

Conclusión: ¡todas las sustancias están compuestas de moléculas y hay espacios entre las moléculas! Pero vemos todos los cuerpos como sólidos. (diapositiva 8) El hecho es que las moléculas son tan pequeñas que el poder óptico del ojo no es suficiente para ver las moléculas. Un experimento ayudará a determinar el tamaño de las moléculas. (diapositiva No. 9) El tamaño de la molécula de aceite d = 1.6 * 10-9 m = 1.6 nm ( nano metro).

A pesar de su pequeño tamaño, las moléculas constan de partículas aún más pequeñas: átomos. Por ejemplo, la partícula más pequeña de agua es una molécula de agua. (diapositiva 10) Consta de tres átomos: dos átomos de H - hidrógeno y un átomo de O - oxígeno. El conocimiento actual de los átomos en la ciencia permite crear no solo automóviles o vehículos eléctricos, sino también nanomóviles. (diapositiva número 11)

Los científicos han demostrado que las moléculas de diferentes sustancias son diferentes entre sí y que las moléculas de la misma sustancia son las mismas. Las moléculas de agua son las mismas (diapositiva 12), las moléculas de carbono en el grafito y el diamante son las mismas (diapositiva 13). A la pregunta: por qué difieren las propiedades de estos cuerpos, responderemos con usted en nuestras próximas lecciones ...

IV. Prueba inicial de comprensión

Nos queda la última columna de la tabla sin llenar. Piense en lo que pasaría si no hubiera moléculas. ¿Qué pasaría si no hubiera espacios entre las moléculas? (Preguntas de facilitación procesables)

Pensamiento, discutido en parejas, escrito en una tabla. ... (Singal Relly Robin)

Chicos, pónganse de pie, que han hecho frente completamente a esta tarea. ( Take - Of - Touch Down). ¡Gracias!

V. Educación física: ejercicios para aliviar la tensión muscular

Vi. Consolidación primaria de nuevos conocimientos: Pregunta en video "Expansión térmica de un sólido" http://class-fizika.narod.ru/vid.htm (diapositiva número 14)

Ver video con silencio. Se invita a los niños a responder las preguntas: ¿Qué pasará después? (el video se detiene en el momento en que la pelota se calienta); Comenta el video. (Acercarse)

Pensamiento, discutido en parejas ... (Singal Relly Robin: la maestra le pregunta al alumno qué piensa, cómo respondió él mismo)

Vii. Resumen de la lección

“Si quisiera leer sin conocer las letras, sería una tontería. De la misma manera, si quisiera juzgar los fenómenos de la naturaleza, sin tener idea del comienzo de las cosas, sería la misma tontería ". Estas palabras pertenecen al científico ruso M.V. Lomonosov.

Resumamos la lección. Para ello, realizaremos las siguientes tareas: (Apéndice 2) reflejo del conocimiento educativo.(diapositiva número 15-16)

Hoy en día, el conocimiento sobre las moléculas de la materia se asienta en la base de la física atómica y nuclear, que hizo posible el desarrollo de las nanotecnologías. (Diapositiva número 17) .En las próximas lecciones, continuaremos estudiando las características de las moléculas y seremos capaces de responda las preguntas: por qué el agua, el vapor de agua y el hielo (diamante y grafito) constan de las mismas moléculas, pero las propiedades son diferentes, por qué los olores se propagan y los líquidos se colorean. Y podremos completar la tabla número 1 por completo.

VIII. Información sobre la tarea, instrucciones sobre cómo completarla.

Cosas del hogar:

- párrafos 7-8; preguntas;

- crucigrama - viceversa;

- un mensaje sobre el tema "Datos interesantes sobre las moléculas".

IX. Reflexión

En el curso de nuestra lección, demostraron ser experimentadores observadores, capaces no solo de notar todo lo nuevo e interesante a su alrededor, sino también de realizar investigaciones científicas de manera independiente.

Nuestra lección ha llegado a su fin. Respondamos a la pregunta: “¿Qué te gustó de la lección?”. Reflexión de las actividades educativas (Anexo 3) .

Gracias a todos por trabajar juntos. Estuve encantado de conocerte. ¡Nos vemos!

Libros usados

1. Formación de acciones educativas universales en la escuela básica: de la acción al pensamiento. Sistema de tareas: una guía para el maestro / (A.G. Asmolov, G.V. Burmenskaya, I.A. Volodarskaya, etc.) ed. A.G. Asmolova. - 2ª ed. - M.: Educación, 2011.

2. Tecnología para preparar una lección en un entorno educativo moderno: una guía para profesores de educación general. instituciones / E.V. Chernobay. - M.: Educación, 2012. - (Trabajamos según nuevos estándares).

3. Razumovsky V.G., Mayer V.V. Problemas del estándar educativo del estado federal y la alfabetización científica de los escolares o un nuevo estándar de educación en acción: enseñanza y educación de una personalidad con pensamiento creativo en las lecciones de física. // Física en la escuela. - 2012. - No. 5.

4. Naydenov A.M. Nuevos estándares educativos como medio de desarrollo estudiantil. // Física en la escuela. - 2012. - No. 5

5. Feschenko T.S., Churilov V.I. Aprender a trabajar de acuerdo con nuevos estándares. La nueva cualidad del trabajo del maestro es el nuevo éxito del alumno. // Física. Todo para el profesor. - 2012. - No. 6.

6. Ya I. Perelman. Física entretenida: libro 1. - Moscú: Editorial AST, 2001.

7. A.V. Peryshkin. Física. Grado 7: Libro de texto para instituciones educativas. - M.: “Avutarda”, 2008.

¿Qué tan pequeñas son las partículas más pequeñas de materia? ¿Existe alguna diferencia entre las moléculas de una misma sustancia? ¿Puedes contar las moléculas en la cabeza de un alfiler? Discutiremos estas y otras preguntas con más detalle y juntos encontraremos las respuestas.

1. Distinguir entre un átomo y una molécula

Del curso anterior "Ciencias naturales" ya sabes que todas las sustancias están compuestas de pequeñas partículas: moléculas y átomos. También sabe que las partes constituyentes primarias de la materia, los átomos, tienen nombres y símbolos especiales para denotar cada uno de los tipos de átomos. Por ejemplo: hidrógeno (H), mercurio (Hg), oxígeno (O), carbono (C). Átomos diferentes tipos difieren entre sí en sus propiedades químicas y peso. Ya se familiarizó con la cantidad física llamada "masa" en el § 9. Qué son las "propiedades químicas", lo aprenderá del curso de química.

En 2005, la ciencia solo conoce 116 tipos diferentes de átomos. “No puede ser”, argumenta usted. “¿Cómo es, solo 116? Cada uno de nosotros puede enumerar fácilmente entre 200 y 300, y tal vez más, sustancias diferentes ". Sí, de hecho, hay millones de sustancias diferentes en el mundo. ¿Cómo combinar la existencia de solo 116 tipos diferentes de átomos con millones de sustancias diferentes? El hecho es que las sustancias se componen principalmente de moléculas.

Arroz. 2.11. Modelos de moléculas de algunas sustancias: a - metano (CH 4); b - ácido sulfúrico (H 2 SO 4); c - agua (H2O). (Bolas azules: átomos de hidrógeno, rojo: oxígeno, verde: azufre, amarillo: carbono).

Una molécula es la partícula más pequeña de una sustancia que tiene sus propiedades químicas básicas y está formada por átomos.

La situación con diferentes sustancias es muy similar a la de componer miles de palabras diferentes a partir de "solo" 32 letras diferentes del alfabeto. En esta comparación, cada letra es, por así decirlo, un átomo separado, y cada palabra corresponde a una molécula, es decir, una cierta sustancia.

En la Fig. 2.11, y verá una representación esquemática de una molécula de metano, que consta de cinco átomos: cuatro átomos de hidrógeno y un átomo de carbono. Para usar nuestra analogía, esta es una palabra de cinco letras. En la Fig. 2.11, b muestra un diagrama de una molécula de ácido sulfúrico más compleja, que consta de siete átomos. El análogo de esta molécula es una palabra de siete letras. De los ejemplos dados se desprende claramente que cada nueva molécula (nueva combinación de átomos) corresponde a una nueva sustancia.

2. Conocer sustancias simples y complejas

Continuemos con nuestra analogía de comparar sustancias con palabras. Probablemente sepa que junto a las palabras ordinarias que constan de varios letras diferentes, a veces pronunciamos palabras usando una sola letra (por ejemplo, "I", "a-a ...", "oo-oo-oo ...") ... Es lo mismo con las sustancias. Algunos de ellos constan de un solo tipo de átomos (uno elemento químico) y, por tanto, se denominan simples (véase la figura 2.12). Ejemplos de tales sustancias son carbono, hierro, etc.

Es bastante obvio que hay muchas más palabras con varias letras que palabras con una letra. Lo mismo ocurre con las sustancias. Más a menudo en La vida cotidiana nos enfrentamos a sustancias cuyas moléculas están compuestas por átomos de varios tipos diferentes. Estas sustancias se denominan complejas (véase la figura 2.11).

• Preguntas de control

1. ¿Cuántos tipos diferentes de átomos conoce la ciencia? ¿En qué se diferencian entre sí?

2. ¿Qué sustancias se llaman simples? Dar ejemplos.

3. Dé ejemplos de algunos sustancias complejas... ¿De qué átomos están hechos?

4. ¿Cómo puedes probar que hay espacios entre las partículas de una sustancia?

5. ¿Cómo demostrar que los átomos y las moléculas son muy pequeños?

6. Traducido del idioma griego "átomo" significa "indivisible". ¿Es tan?

• Ejercicios

1. ¿Podemos afirmar que el volumen de una sustancia en un recipiente es igual a la suma de los volúmenes de las moléculas que componen esta sustancia?
2. ¿Podemos cambiar el volumen del cuerpo sin cambiar el número de moléculas que contiene? ¿Cómo hacerlo?
3. Se sabe que bajo las mismas condiciones, diferentes gases en el mismo volumen contienen el mismo número de moléculas y las densidades de los gases son diferentes. ¿Cómo puede explicar la discrepancia en la densidad de los gases?
4. Calcule el número aproximado de moléculas que se pueden colocar a lo largo del segmento de 0.5 mm. Considere el diámetro de la molécula igual a 0.0000000001 m.
5. Se sabe que nuestra Galaxia vía Láctea tiene alrededor de 9 mil millones de estrellas. ¿Cuántas veces es el número de moléculas en 1 cm 3 de aire, igual (en condiciones normales) 3 10 10, más que el número especificado de estrellas?
6 *. El área de la película, que se forma en la superficie del agua por una gota de aceite con un volumen de 0,005 mm 3, no puede exceder los 50 cm 2. ¿Qué conclusión sobre el tamaño de las moléculas de aceite se desprende de este hecho?

• Tareas experimentales

1. Disuelva un grano de pintura en agua en un recipiente transparente. Vierta un poco de agua coloreada en otro recipiente y agregue agua limpia. Compare el color de la solución en el primer y segundo recipiente. Diluya la solución unas cuantas veces más de la misma manera. Compare el color de la última solución con agua limpia. Explica el resultado.

2. Haz modelos de dos moléculas de agua con plastilina de colores. Componga modelos de moléculas de hidrógeno y oxígeno a partir de estos modelos.

• Física y tecnología en Ucrania

Georgy Vyacheslavovich Kurdyumov (1902-1996)- un destacado físico de metales, profesor, académico de las academias de ciencias de Rusia y Ucrania. Durante mucho tiempo trabajó en Dnepropetrovsk y Kiev, donde creó modernas escuelas científicas sobre el estudio de la física de metales y aleaciones.

Los resultados más importantes de su actividades científicas desde un punto de vista práctico, fue la creación de bases científicas del tratamiento térmico de metales - medio de refuerzo sustancial de aceros - y la creación de nuevos materiales con propiedades únicas.

El académico Kurdyumov también es conocido por su investigación fundamental sobre la estructura cristalina de los aceros y el descubrimiento del llamado "efecto Kurdyumov".

El Presidium de HAH Ucrania les presentó un premio. G.V. Kurdyumova.

Física. Grado 7: Libro de texto / F. Ya. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X.: Editorial Ranok, 2007. - 192 p.: Ill.

Contenido de la lección esquema de la lección y marco de apoyo presentación de la lección tecnologías interactivas métodos de enseñanza acelerada Práctica exámenes, pruebas en línea, tareas y ejercicios, talleres y capacitaciones, preguntas para debatir en clase Ilustraciones materiales de video y audio fotos, imágenes, gráficos, tablas, diagramas, historietas, parábolas, refranes, crucigramas, anécdotas, chistes, citas Suplementos resúmenes hojas de trucos fichas para los artículos curiosos (MAN) literatura vocabulario básico y adicional de términos Mejorando los libros de texto y las lecciones corrección de errores en el libro de texto; reemplazo de conocimientos obsoletos por otros nuevos Solo para profesores planes de calendario programas de aprendizaje pautas

Las sustancias comenzaron a ser estudiadas activamente por Lomonosov. El científico ruso fue el primero en aplicar la teoría en química, cuya esencia se redujo a ciertas disposiciones.

1. Todas las sustancias incluyen "corpúsculos" en su composición. Este término Lomonosov llamó moléculas.
2. Los corpúsculos están formados por "elementos". Lomonosov usó este término para denotar átomos.
3. Todas las partículas (tanto átomos como moléculas) se mueven continuamente. Estado termal de todos los cuerpos es el resultado del movimiento de sus partículas constituyentes.
4. Los átomos idénticos forman moléculas en diferentes átomos, moléculas en sustancias complejas.

Dalton aplicó más tarde la doctrina atómica. La base de la teoría del científico inglés, que caracteriza la estructura de la materia, repite la teoría de Lomonosov. Sin embargo, Dalton lo desarrolló un poco. Un científico inglés intentó determinar las masas atómicas de los elementos conocidos en ese momento. Al mismo tiempo, Dalton negó que sustancias simples moléculas, argumentando que una sustancia simple contiene solo átomos. Mientras que los elementos complejos incluyen "átomos complejos".

La doctrina de la estructura atómico-molecular de las sustancias no se estableció finalmente hasta mediados del siglo XIX.

La partícula más pequeña de una sustancia se llama molécula. Tiene todas las propiedades químicas del elemento. Un átomo es la partícula más pequeña incluida en las moléculas de sustancias complejas y simples. La composición del átomo determina las propiedades químicas de los elementos. Según esta disposición, sigue definición moderna partícula más pequeña. Por tanto, el átomo es una partícula eléctricamente neutra. Consiste en un núcleo cargado positivamente y electrones cargados negativamente.

De acuerdo con los conceptos modernos, las moléculas forman cuerpos de vapor y gaseosos. En los sólidos, las partículas (moléculas) más pequeñas están presentes siempre que haya una red cristalina, que, a su vez,

Hay varias enseñanzas básicas.

La teoría que explica la estructura de la materia indica la presencia de ciertos espacios entre las partículas. Las dimensiones de estas distancias dependen de la temperatura y el objeto. Las brechas más grandes entre moléculas se observan en cuerpos gaseosos. Esto determina la capacidad de los gases para comprimirse fácilmente. La distancia entre las moléculas en los líquidos es mucho menor, por lo que son más difíciles de comprimir. Los sólidos prácticamente no se prestan a la compresión, debido a que los espacios entre las partículas son pequeños.

Las moléculas están en constante movimiento. Cuanto mayor, mayor es la velocidad de movimiento. Hay fuerzas de repulsión y atracción mutuas entre las partículas.

Un tipo de átomo difiere de otro en propiedades y masa.

Las sustancias de estructura molecular en forma sólida tienen nodos celosías de cristal que incluyen moléculas. Los enlaces entre las partículas son débiles y se rompen cuando se calientan. Por lo tanto, estos cuerpos tienen puntos de fusión bajos.

Los cuerpos pueden tener una estructura diferente. Las sustancias pueden consistir en átomos y otras partículas que forman los nodos de las redes cristalinas (por ejemplo, en el hierro, otros metales). Hay enlaces muy fuertes entre estas partículas. Se necesita mucha energía para destruirlos. Esta estructura de la materia sugiere fiebre alta derritiendo.

Muchos fenómenos se explican sobre la base de la enseñanza. Por ejemplo, difusión. basado en la capacidad de partículas, moléculas, átomos para penetrar los espacios entre átomos o moléculas en otra sustancia. Esto, a su vez, es posible debido a movimiento constante partículas que componen el cuerpo.