· ГДЗ · 5 хв. читати

§4. Поняття про різні види матерії. Будова речовини

З яких речовин складається сніговик? А які речовини, на ваш погляд, входять до складу телефона?

Сніговик зазвичай складається з таких речовин:

  1. Сніг (вода у твердому стані)
  2. Лід (також вода у твердому стані)

Іноді для прикрашання сніговика використовують:

  • Вугілля або ґудзики (для очей та рота)
  • Морква (для носа)
  • Гілки дерев (для рук)
  • Тканина (для шарфа чи капелюха)

Телефон

Сучасний телефон має набагато складніший склад:

  1. Метали:
    • Мідь (у проводах та друкованих платах)
    • Алюміній (у корпусі та деяких компонентах)
    • Золото (у мікросхемах та контактах)
    • Срібло (у деяких електронних компонентах)
  2. Пластмаси:
    • Полікарбонат (корпус)
    • Акрилонітрил-бутадієн-стирол (ABS) (корпус та кнопки)
  3. Скло (екран)
  4. Літій (у акумуляторі)

Як бачимо, телефон складається з набагато більшої кількості різноманітних речовин порівняно зі сніговиком, що відображає складність та технологічність цього пристрою.

Скільки видів атомів містить кожна молекула на рис. 4.2? Яка кількість атомів у кожній молекулі?

На рисунку зображено чотири молекули. Розгляньмо кожну з них:

  • а) Містить 3 види атомів (вуглець, водень, кисень) та складається з 5 атомів.
  • б) Містить 3 види атомів (вуглець, водень, кисень) та складається з 6 атомів.
  • в) Містить 1 вид атомів (кисень) та складається з 2 атомів.
  • г) Містить 2 види атомів (водень, кисень) та складається з 3 атомів.

Це загальна оцінка, заснована на типових кольорах, що використовуються для позначення атомів у хімічних моделях.

Чи може молекула складатися з однакових атомів? Чи може в різних молекулах бути однаковою кількість атомів?

Молекула може складатися з однакових атомів. Наприклад, молекула кисню (O₂) складається з двох атомів одного виду.

Кількість атомів у різних молекулах може бути однаковою. Наприклад, молекула води (H₂O) і молекула вуглекислого газу (CO₂) обидві містять по три атоми, хоча вони складаються з різних елементів.

ДОСЛІДЖЕННЯ

Що знадобиться: прозорий стаканчик, пшоно, горох.

Змоделюйте дослід зі змішування води й спирту. Для цього наповніть стаканчик наполовину пшоном, додайте горох. Закрийте стаканчик рукою і добре потрусіть. Прокоментуйте отриманий результат.

Проаналізуймо, що відбувається при змішуванні пшона і гороху в стаканчику:

  1. Пшоно і горох моделюють молекули двох різних речовин, наприклад, води і спирту. Пшоно - це умовно молекули однієї речовини, а горох - іншої.
  2. Коли ми насипаємо пшоно в стаканчик до половини, між зернятками пшона залишаються проміжки, порожнини. Те саме було б, якби ми насипали лише горох.
  3. При додаванні гороху в пшоно і струшуванні, зернятка гороху частково заповнюють проміжки між зернятками пшона. Тобто молекули однієї речовини (гороху) потрапляють у проміжки між молекулами іншої (пшона).
  4. В результаті сумарний об’єм суміші пшона і гороху буде меншим, ніж сума об’ємів пшона і гороху окремо. Це відбувається тому, що частина об’єму зайнята горохом в проміжках між пшоном.
  5. Аналогічно, при змішуванні 100 мл води і 100 мл спирту, молекули води і спирту частково заповнюють проміжки одне між одним. Тому сумарний об’єм суміші води і спирту буде меншим за 200 мл.

Отже, цей дослід наочно демонструє, що між молекулами речовин існують проміжки, і при змішуванні речовин молекули однієї можуть потрапляти в проміжки між молекулами іншої. Це призводить до зменшення сумарного об’єму суміші порівняно з об’ємами окремих компонентів.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Що таке матерія?

Матерія — це все те, що незалежно від нашої свідомості існує у Всесвіті. Це широке поняття, що включає всі відомі науці складові та ті, які ще будуть відкриті.

2. Які існують види матерії?

Існує три основні види матерії:

  • Речовина - найбільш звичний для нас вид матерії, з якого складаються фізичні тіла.
  • Поле - наприклад, електромагнітне поле, за допомогою якого ми спілкуємося мобільним зв’язком.
  • Темна матерія і темна енергія - матеріальні сутності, фізичну природу яких ще не встановлено.

3. Яка різниця між мікро-, макро- та мегасвітами?

  • Мікросвіт - світ атомів, молекул та елементарних частинок.
  • Макросвіт - звичний для нас світ предметів, що нас оточують.
  • Мегасвіт - світ зір, галактик, дуже великих космічних масштабів.

4. Скільки видів атомів відомо науці?

Науці відомо 118 видів атомів - хімічних елементів.

5. Чим пояснюється той факт, що існують мільйони різних речовин?

З цих 118 видів атомів можна скласти мільйони різних молекул, отримуючи мільйони різноманітних речовин. Кожна молекула - це певна унікальна комбінація атомів.

6. Що ви знаєте про розмір атомів і молекул?

Розмір атома надзвичайно малий - близько 0,0000000001 м (менше 1 нанометра - одна мільярдна частина метра).

Молекули складаються з атомів, тому вони також дуже малі. Їх розміри можуть бути більшими за окремі атоми, але все одно лишаються в нанометровому діапазоні.

7. Результати якого досліду підтверджують, що між частинками речовини існують проміжки?

Між молекулами речовини існують проміжки. Це можна довести на досліді зі змішування 100 мл води і 100 мл спирту - об’єм суміші буде менш як 200 мл, бо молекули частково заповнюють проміжки одне між одним. Це ж демонструє дослід з пшоном і горохом.

ВПРАВА № 4

1. Чи можемо ми змінити об’єм тіла, не змінюючи кількості молекул у ньому? Якщо так, то як це зробити?

Так, ми можемо змінити об’єм тіла, не змінюючи кількості молекул у ньому. Це можна зробити, змінюючи відстань між молекулами. Наприклад, при нагріванні речовини молекули починають рухатися швидше і відштовхуватися одна від одної, збільшуючи проміжки між собою. Це призводить до збільшення об’єму тіла без зміни кількості молекул. І навпаки, при охолодженні молекули сповільнюються і зближуються, зменшуючи об’єм.

Інша відповідь: Змінити об’єм тіла, не змінюючи кількості молекул в ньому, можна тільки коли тіло в газоподібному стані. Це можна зробити, змінюючи об’єм ємності в якій знаходиться газ - він займає увесь доступний йому об’єм ємності.

2. Обчисліть, скільки приблизно молекул можна розмістити вздовж відрізка завдовжки 0,5 мм. Вважайте, що діаметр молекули дорівнює 0,000 000 0001 м.

Дано:

  • Діаметр молекули дорівнює d=0,0000000001 м=10−10 м.d = 0,0000000001 \text{ м} = 10⁻¹⁰ \text{ м}.
  • Довжина відрізка l=0,5 мм=0,0005 м=5⋅10−4 м.l = 0,5 \text{ мм} = 0,0005 \text{ м} = 5 \cdot 10⁻⁴ \text{ м}.

Знайти:

  • кількість молекул N

Розв’язок:

  • N=ld=5⋅10−410−10=N = \dfrac{l}{d} = \dfrac{5 \cdot 10⁻⁴}{10⁻¹⁰} =5 000 000.

Отже, вздовж відрізка 0,5 мм можна розмістити приблизно 5 мільйонів молекул.

3. Площа плівки, утвореної на поверхні води краплею олії об’ємом 0,005 мм³, не може бути більшою за 50 см². Який висновок щодо розміру молекул олії із цього випливає?

Дано:

  • Об’єм краплі V=0,005 мм³=5⋅10−12 м³V = 0,005 \text{ мм³} = 5 \cdot 10⁻¹² \text{ м³}
  • Площа плівки S=50 см²=5⋅103 м²S = 50 \text{ см²} = 5 \cdot 10³ \text{ м²}.

Розв’язок:

  • S=VS=5⋅10−125⋅103=10⁻⁹ м = 1 нм S = \dfrac{V}{S} = \dfrac{5 \cdot 10⁻¹²}{5 \cdot 10³} = \text{10⁻⁹ м = 1 нм }

Це означає, що розмір молекул олії не може бути меншим за 1 нм

Поширити:
Назад