Најважније из лекције
Грађа супстанције: Физичка тела су изграђена од атома и молекула који се непрекидно крећу.
Агрегатна стања:
Дифузија: Спонтано мешање супстанци услед хаотичног кретања честица (нпр. ширење мириса у ваздуху, растварање боје у води). Дифузија је бржа у гасовима него у течностима и одвија се брже на вишим температурама.
Агрегатна стања:
- Чврсто: сталан облик и запремина, јаке везе, молекули само осцилују.
- Течно: сталан запремина, променљив облик, слабије везе, молекули клизе једни поред других.
- Гасовито: променљив облик и запремина, занемарљиве везе, слободно хаотично кретање.
Дифузија: Спонтано мешање супстанци услед хаотичног кретања честица (нпр. ширење мириса у ваздуху, растварање боје у води). Дифузија је бржа у гасовима него у течностима и одвија се брже на вишим температурама.
Сва физичка тела изграђена су од сићушних честица - атома и/или молекула.
Атом је најмањи делић хемијског елемента који задржава његова својства (нпр. атом бакра).
Молекул је честица састављена од два или више повезаних атома (нпр. молекул кухињске соли од натријума и хлора, или молекул воде од водоника и кисеоника).
Атоми и молекули никада не мирују - они се непрекидно крећу.
Ако комад бакарне жице делимо на све мање делове, најмањи део који је и даље бакар јесте атом бакра. Ако кристал кухињске соли делимо, најмањи део је молекул соли (\(\text{NaCl}\)).
Од којих атома је изграђен молекул воде и да ли он представља најмањи делић воде?
Молекул воде је изграђен од два атома водоника и једног атома кисеоника (\(\text{H}_2\text{O}\)). Молекул воде јесте најмањи делић воде који још увек задржава својства воде.
Супстанца може да се налази у три основна агрегатна стања: чврстом, течном и гасовитом. Агрегатно стање зависи од јачине међумолекулских веза и начина кретања честица.
| Агрегатно стање | Облик | Запремина | Кретање честица | Међумолекулске везе |
|---|---|---|---|---|
| Чврсто (нпр. лед) | Сталан | Стална | Незнатно се крећу (осцилују око равнотежних положаја) | Веома јаке |
| Течно (нпр. вода) | Мења се (заузима облик суда) | Стална | Слободније се крећу и мењају места | Слабије него код чврстих тела |
| Гасовито (нпр. водена пара) | Мења се (заузима облик суда) | Мења се (испуњава целу запремину) | Хаотично се крећу у свим правцима (цикцак путање) | Занемарљиво слабе |
Зашто течност лако мења облик и прилагођава се суду, док јој је запремина стална?
Везе између молекула течности су довољно слабе да омогуће молекулима да клизе и мењају своје међусобне положаје (па течност нема сталан облик), али су истовремено довољно јаке да држе молекуле на окупу и спрече промену укупне запремине.
Брауново кретање је непрекидно, неправилно (хаотично) кретање честица у течностима и гасовима.
Ову појаву је почетком 19. века открио и описао Роберт Браун посматрајући честице полена у води под микроскопом.
Молекули гасова и течности крећу се слободно све док се не сударе са другим молекулом или зидом суда, због чега су њихове путање изломљене цикцак линије.
Како се крећу молекули ваздуха у затвореној просторији?
Молекули ваздуха се крећу хаотично и великом брзином по цикцак путањама, непрестано се сударајући међусобно и са зидовима просторије.
Дифузија је процес спонтаног међусобног мешања супстанци услед хаотичног кретања њихових молекула све до потпуног изједначавања концентрације.
Дифузија се брже одвија у гасовима него у течностима јер су међумолекулске везе у гасовима занемарљиве и молекули се слободније крећу.
Утицај температуре: Повећање температуре убрзава процес дифузије јер се молекули на вишим температурама крећу знатно брже.
Примери дифузије у природи и свакодневном животу:
- Ширење мириса парфема или дезодоранса кроз учионицу.
- Растварање и равномерно ширење капи мастила у чаши воде.
- Прелазак кисеоника из плућа у крвоток код живих бића.
Ако кап мастила ставимо у чашу са хладном водом и у чашу са топлом водом, у којој чаши ће се вода брже обојити и зашто?
Вода ће се брже обојити у чаши са топлом водом. На вишој температури молекули воде и мастила се крећу брже, па је самим тим и процес дифузије бржи.
Задаци за вежбање
1. (Лако) Заокружи или наведи у којем агрегатном стању супстанца нема ни сталан облик ни сталну запремину:
а) у чврстом
б) у течном
в) у гасовитом
а) у чврстом
б) у течном
в) у гасовитом
Одговор: в) у гасовитом стању. Гасови немају сталан облик ни запремину већ испуњавају цео простор суда у коме се налазе јер су везе између честица занемарљиво слабе.
2. (Средње) Када отворимо бочицу парфема у једном углу собе, после неког времена мирис осети особа која седи у супротном углу. Која физичка појава је одговорна за то и од чега зависи брзина њеног одвијања?
Одговор: Одговорна појава је дифузија (спонтано ширење и мешање молекула дезодоранса са молекулима ваздуха услед њиховог хаотичног кретања). Брзина одвијања зависи од агрегатног стања и од температуре (на вишој температури дифузија је бржа јер се молекули брже крећу).
3. (Тешко) Упореди понашање молекула воде у коцки леда, у чаши воде и у воденој пари изнад чаја. Објасни зашто се коцка леда не распада сама од себе, док водена пара лако испуни целу просторију.
Одговор:
- У леду (чврсто стање): Привлачне силе између молекула су веома јаке и држе молекуле у фиксном распореду. Молекули могу само да осцилују око својих равнотежних положаја, па тело чува сталан облик и запремину.
- У води (течно стање): Везе су слабије, молекули мењају места, али су и даље довољно јаке да одрже сталну запремину.
- У воденој пари (гасовито стање): Везе између молекула су практично занемарљиве. Молекули се крећу слободно и великим брзинама у свим правцима, због чега се водена пара спонтано шири и испуњава целу запремину просторије.
