Listrik: konsep umum. Periksa anak Anda! kimia Partikel terbang suatu zat yang mempertahankan sifat-sifatnya adalah

Misalnya, molekul air adalah perwakilan terkecil dari suatu zat seperti air.

Mengapa kita tidak memperhatikan bahwa zat tersusun dari molekul? Jawabannya sederhana: molekulnya sangat kecil sehingga tidak terlihat oleh mata manusia. Jadi berapa ukurannya?

Eksperimen untuk menentukan ukuran suatu molekul dilakukan oleh fisikawan Inggris Rayleigh. Air dituangkan ke dalam bejana bersih, dan setetes minyak ditaruh di permukaannya. Minyak menyebar ke seluruh permukaan air dan membentuk lapisan tipis. Lambat laun, area film bertambah, namun kemudian penyebarannya berhenti dan area tersebut berhenti berubah. Rayleigh menyarankan agar ketebalan film menjadi sama dengan ukuran satu molekul. Melalui perhitungan matematis diketahui bahwa ukuran molekul kira-kira 16 * 10 -10 m.

Molekul sangat kecil sehingga sejumlah kecil materi mengandung sejumlah besar molekul. Misalnya, satu tetes air mengandung jumlah molekul yang sama dengan jumlah tetes serupa di Laut Hitam.

Molekul tidak dapat dilihat dengan mikroskop optik. Anda dapat mengambil foto molekul dan atom menggunakan mikroskop elektron, yang ditemukan pada tahun 30-an abad ke-20.

Molekul-molekul zat yang berbeda berbeda dalam ukuran dan komposisi, tetapi molekul-molekul dari zat yang sama selalu sama. Misalnya, molekul air selalu sama: di dalam air, di kepingan salju, dan di uap.

Meskipun molekul adalah partikel yang sangat kecil, mereka juga dapat dibagi. Partikel-partikel penyusun molekul disebut atom. Atom dari setiap jenis biasanya ditandai dengan simbol khusus. Misalnya, atom oksigen adalah O, atom hidrogen adalah H, dan atom karbon adalah C. Secara total, ada 93 atom berbeda di alam, dan para ilmuwan telah menciptakan sekitar 20 atom lagi di laboratorium mereka. Ilmuwan Rusia Dmitry Ivanovich Mendeleev mengurutkan semua unsur dan menempatkannya dalam tabel periodik, yang akan kita pelajari lebih lanjut dalam pelajaran kimia.

Molekul oksigen terdiri dari dua atom oksigen yang identik, molekul air terdiri dari tiga atom - dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Hidrogen dan oksigen sendiri tidak memiliki sifat seperti air. Sebaliknya, air hanya menjadi air ketika ikatan tersebut terbentuk.

Ukuran atom sangat kecil. Misalnya, jika Anda memperbesar sebuah apel hingga sebesar bola bumi, maka ukuran atom tersebut akan bertambah sebesar sebuah apel. Pada tahun 1951, Erwin Müller menemukan mikroskop ion, yang memungkinkan untuk melihat struktur atom suatu logam secara detail.

Di zaman kita, tidak seperti zaman Democritus, atom tidak lagi dianggap tidak dapat dibagi-bagi. Pada awal abad ke-20, para ilmuwan berhasil mempelajari struktur internalnya.

Ternyata itu atom terdiri dari inti dan elektron yang berputar mengelilingi inti. Belakangan ternyata begitu inti pada gilirannya terdiri dari proton dan neutron.

Oleh karena itu, eksperimen sedang berjalan lancar di Large Hadron Collider - sebuah bangunan besar yang dibangun di bawah tanah di perbatasan antara Prancis dan Swiss. Large Hadron Collider adalah tabung tertutup sepanjang 30 kilometer yang melaluinya hadron (yang disebut proton, neutron, atau elektron) dipercepat. Setelah berakselerasi hampir mencapai kecepatan cahaya, hadron bertabrakan. Kekuatan tumbukannya begitu besar sehingga proton “pecah” menjadi beberapa bagian. Diasumsikan bahwa dengan cara ini dimungkinkan untuk mempelajari struktur internal hadron

Jelaslah bahwa semakin jauh seseorang mempelajari struktur internal materi, semakin besar kesulitan yang ia hadapi. Ada kemungkinan bahwa partikel tak terpisahkan yang dibayangkan Democritus tidak ada sama sekali dan partikel dapat dibagi tanpa batas. Penelitian di bidang ini adalah salah satu topik yang paling cepat berkembang dalam fisika modern.

Tambahkan situs ke bookmark

Listrik: konsep umum

Fenomena kelistrikan pertama kali diketahui manusia dalam bentuk petir yang dahsyat - pelepasan listrik di atmosfer, kemudian listrik yang diperoleh melalui gesekan (misalnya, kulit pada kaca, dll.) ditemukan dan dipelajari; Akhirnya setelah ditemukannya sumber arus kimia (sel galvanik pada tahun 1800), teknik elektro muncul dan berkembang pesat. Di negara Soviet, kita menyaksikan perkembangan pesat teknik kelistrikan. Ilmuwan Rusia berkontribusi besar terhadap kemajuan pesat tersebut.

Namun, sulit untuk memberikan jawaban sederhana atas pertanyaan ini: “Apa itu listrik?" Kita dapat mengatakan bahwa “listrik adalah muatan listrik dan medan elektromagnetik yang terkait.” Namun jawaban seperti itu memerlukan penjelasan lebih rinci: “Apa itu muatan listrik dan medan elektromagnetik?” Kami secara bertahap akan menunjukkan betapa rumitnya konsep “listrik” pada dasarnya, meskipun fenomena kelistrikan yang sangat beragam telah dipelajari dengan sangat rinci, dan seiring dengan pemahaman yang lebih dalam, bidang penerapan praktis kelistrikan telah diperluas.

Penemu mesin listrik pertama membayangkan arus listrik sebagai pergerakan fluida listrik khusus pada kabel logam, namun untuk membuat tabung vakum perlu diketahui sifat elektronik arus listrik.

Doktrin listrik modern berkaitan erat dengan doktrin struktur materi. Partikel terkecil suatu zat yang mempertahankan sifat kimianya adalah molekul (dari kata Latin "mol" - massa).

Partikel ini sangat kecil, misalnya molekul air mempunyai diameter sekitar 3/1000.000.000 = 3/10 8 = 3*10 -8 cm dan volume 29,7*10 -24.

Untuk membayangkan lebih jelas betapa kecilnya molekul-molekul tersebut, betapa banyaknya molekul yang dapat ditampung dalam volume yang kecil, mari kita lakukan percobaan berikut secara mental. Mari kita tandai semua molekul dalam segelas air (50 cm 3) dan menuangkan air ini ke Laut Hitam. Mari kita bayangkan molekul yang terkandung di dalamnya 50 cm 3, tersebar merata di seluruh lautan luas, yang menempati 71% wilayah dunia; Kalau begitu mari kita ambil segelas air lagi dari lautan ini, setidaknya di Vladivostok. Apakah ada kemungkinan menemukan setidaknya satu molekul yang kita beri label pada gelas ini?

Volume lautan di dunia sangat besar. Luas permukaannya adalah 361,1 juta km2. Kedalaman rata-ratanya adalah 3795 M. Jadi, volumenya adalah 361,1*10 6*3,795 km 3, yaitu sekitar 1.370 LLC LLC km 3 = 1,37*10 9 km 3 - 1,37*10 24 cm 3.

Tapi pada usia 50 cm 3 air mengandung 1,69 * 10 24 molekul. Akibatnya, setelah pencampuran, setiap sentimeter kubik air laut akan mengandung 1,69/1,37 molekul berlabel, dan sekitar 66 molekul berlabel akan berakhir di gelas kita di Vladivostok.

Betapapun kecilnya molekul, mereka terdiri dari partikel yang lebih kecil lagi - atom.

Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur kimia, yang merupakan pembawa sifat kimianya. Unsur kimia biasanya dipahami sebagai zat yang terdiri dari atom-atom yang identik. Molekul dapat membentuk atom yang identik (misalnya molekul gas hidrogen H2 terdiri dari dua atom) atau atom yang berbeda (molekul air H20 terdiri dari dua atom hidrogen H2 dan satu atom oksigen O). Dalam kasus terakhir, ketika molekul dipecah menjadi atom, sifat kimia dan fisik zat berubah. Misalnya, ketika molekul benda cair, air, terurai, dua gas dilepaskan - hidrogen dan oksigen. Jumlah atom dalam molekul bervariasi: dari dua (dalam molekul hidrogen) hingga ratusan dan ribuan atom (dalam protein dan senyawa bermolekul tinggi). Sejumlah zat, khususnya logam, tidak membentuk molekul, yaitu terdiri langsung dari atom-atom yang tidak terhubung secara internal melalui ikatan molekul.

Untuk waktu yang lama, atom dianggap sebagai partikel terkecil dari suatu materi (nama atom sendiri berasal dari kata Yunani atomos - tidak dapat dibagi). Sekarang diketahui bahwa atom adalah suatu sistem yang kompleks. Sebagian besar massa atom terkonsentrasi pada intinya. Partikel elementer bermuatan listrik paling ringan - elektron - berputar mengelilingi inti dalam orbit tertentu, seperti halnya planet-planet berputar mengelilingi Matahari. Gaya gravitasi menahan planet pada orbitnya, dan elektron tertarik ke inti oleh gaya listrik. Muatan listrik dapat terdiri dari dua jenis: positif dan negatif. Dari pengalaman kita mengetahui bahwa hanya muatan listrik yang berlawanan yang saling tarik menarik. Oleh karena itu, muatan inti dan elektron juga harus mempunyai tanda yang berbeda. Secara konvensional diterima bahwa muatan elektron adalah negatif dan muatan inti adalah positif.

Semua elektron, apapun metode produksinya, memiliki muatan listrik yang sama dan massa 9,108 * 10 -28 G. Oleh karena itu, elektron yang menyusun atom suatu unsur dapat dianggap sama.

Pada saat yang sama, muatan elektron (biasanya dilambangkan e) bersifat elementer, yaitu muatan listrik sekecil mungkin. Upaya untuk membuktikan adanya tuduhan yang lebih kecil tidak berhasil.

Kepemilikan suatu atom pada suatu unsur kimia tertentu ditentukan oleh besarnya muatan positif inti. Total muatan negatif Z elektron suatu atom sama dengan muatan positif intinya, oleh karena itu, nilai muatan positif inti harus sama dengan eZ. Angka Z menentukan tempat suatu unsur dalam tabel periodik unsur Mendeleev.

Beberapa elektron dalam suatu atom berada pada orbit dalam, dan sebagian lagi berada pada orbit luar. Yang pertama relatif kokoh pada orbitnya oleh ikatan atom. Yang terakhir ini relatif mudah terpisah dari suatu atom dan berpindah ke atom lain, atau tetap bebas untuk beberapa waktu. Elektron orbital terluar ini menentukan sifat listrik dan kimia atom.

Selama jumlah muatan negatif elektron sama dengan muatan positif inti, maka atom atau molekul tersebut netral. Tetapi jika suatu atom kehilangan satu atau lebih elektron, maka karena kelebihan muatan positif pada inti atom, ia menjadi ion positif (dari kata Yunani ion - bergerak). Jika sebuah atom telah menangkap kelebihan elektron, maka ia berfungsi sebagai ion negatif. Dengan cara yang sama, ion dapat dibentuk dari molekul netral.

Pembawa muatan positif dalam inti atom adalah proton (dari kata Yunani “protos” - pertama). Proton berfungsi sebagai inti hidrogen, unsur pertama dalam tabel periodik. Muatan positifnya e+ secara numerik sama dengan muatan negatif elektron. Namun massa proton 1836 kali lebih besar dari massa elektron. Proton, bersama dengan neutron, membentuk inti semua unsur kimia. Neutron (dari kata Latin "netral" - tidak satu pun atau yang lain) tidak memiliki muatan dan massanya 1838 kali lebih besar dari massa elektron. Jadi, bagian utama atom adalah elektron, proton, dan neutron. Dari jumlah tersebut, proton dan neutron terikat kuat dalam inti atom dan hanya elektron yang dapat bergerak di dalam zat, dan muatan positif dalam kondisi normal hanya dapat bergerak bersama atom dalam bentuk ion.

Jumlah elektron bebas suatu zat bergantung pada struktur atomnya. Jika elektron tersebut banyak, maka zat ini memungkinkan muatan listrik yang bergerak melewatinya dengan baik. Itu disebut konduktor. Semua logam dianggap konduktor. Perak, tembaga dan aluminium merupakan konduktor yang sangat baik. Jika, di bawah pengaruh eksternal tertentu, konduktor kehilangan sebagian elektron bebas, maka dominasi muatan positif atom-atomnya akan menimbulkan efek muatan positif konduktor secara keseluruhan, yaitu konduktor akan menarik muatan negatif - elektron bebas dan ion negatif. Jika tidak, dengan kelebihan elektron bebas, konduktor akan bermuatan negatif.

Sejumlah zat mengandung sangat sedikit elektron bebas. Zat semacam ini disebut dielektrik atau isolator. Mereka mengirimkan muatan listrik dengan buruk atau praktis tidak mengirimkan muatan listrik. Dielektrik termasuk porselen, kaca, karet keras, sebagian besar plastik, udara, dll.

Pada perangkat listrik, muatan listrik bergerak sepanjang konduktor, dan dielektrik berfungsi untuk mengarahkan pergerakan ini.

Partikel terkecil suatu unsur kimia yang dapat hidup secara mandiri disebut atom.
Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur kimia, yang hanya dapat dibagi secara kimia.
Atom adalah partikel terkecil suatu unsur kimia yang mempertahankan semua sifat kimia unsur tersebut. Atom dapat berada dalam keadaan bebas dan dalam senyawa dengan atom dari unsur yang sama atau lainnya.
Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur kimia yang dapat hidup secara mandiri.
Menurut pandangan modern, atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur kimia, yang memiliki semua sifat kimianya. Dengan terhubung satu sama lain, atom membentuk molekul, yang merupakan partikel terkecil dari suatu zat - pembawa semua sifat kimianya.
Bab sebelumnya menguraikan gagasan kami tentang. atom - partikel terkecil dari suatu unsur kimia. Partikel terkecil suatu zat adalah molekul yang terbentuk dari atom-atom yang di dalamnya terdapat gaya kimia, atau ikatan kimia.
Konsep listrik terkait erat dengan konsep struktur atom – partikel terkecil suatu unsur kimia.
Dari ilmu kimia dan bagian fisika sebelumnya, kita mengetahui bahwa semua benda tersusun dari partikel-partikel yang sangat kecil - atom dan molekul. Molekul adalah partikel yang lebih kompleks yang terdiri dari beberapa atom. Sifat fisika dan kimia suatu unsur ditentukan oleh sifat-sifat atom unsur tersebut.
Penentu dalam pembentukan konsep atomistik dalam kimia adalah karya ilmuwan Inggris John Dalton (1766 - 1844), yang memperkenalkan istilah atom itu sendiri ke dalam kimia sebagai partikel terkecil dari suatu unsur kimia; atom dari unsur yang berbeda, menurut Dalton, mempunyai massa yang berbeda sehingga berbeda satu sama lain.
Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur kimia, suatu sistem kompleks yang terdiri dari pusat inti bermuatan positif dan cangkang partikel bermuatan negatif yang bergerak mengelilingi inti - elektron.
Dari kimia dan bagian fisika sebelumnya kita mengetahui bahwa semua benda tersusun dari partikel-partikel yang sangat kecil - atom dan molekul. Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur kimia. Molekul adalah partikel yang lebih kompleks yang terdiri dari beberapa atom. Sifat fisika dan kimia suatu unsur ditentukan oleh sifat-sifat atom unsur tersebut.
Dari kimia dan bagian fisika sebelumnya kita mengetahui bahwa semua benda tersusun dari partikel-partikel yang sangat kecil - atom dan molekul. Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur kimia. Molekul adalah partikel yang lebih kompleks yang terdiri dari beberapa atom. Sifat fisika dan kimia suatu unsur ditentukan oleh sifat-sifat atom unsur tersebut.
Fenomena yang mengkonfirmasi struktur kompleks atom. Struktur atom - partikel terkecil suatu unsur kimia - dapat dinilai, di satu sisi, dari sinyal yang dikirimkannya sendiri dalam bentuk sinar dan bahkan partikel, di sisi lain, dari hasil pemboman atom. materi oleh partikel bermuatan cepat.
Gagasan bahwa semua benda terdiri dari partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dibagi lagi - atom - telah dibahas secara luas bahkan sebelum zaman kita oleh para filsuf Yunani kuno. Gagasan modern tentang atom sebagai partikel terkecil unsur kimia yang mampu berikatan menjadi partikel yang lebih besar – molekul penyusun zat, pertama kali diungkapkan oleh M.V. Lomonosov pada tahun 1741 dalam karyanya Elements of Mathematical Chemistry; Pandangan ini disebarkan olehnya sepanjang karir ilmiahnya. Orang-orang sezamannya tidak terlalu memperhatikan karya-karya M.V. Lomonosov, meskipun karya-karya tersebut diterbitkan dalam publikasi Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg, yang diterima oleh semua perpustakaan besar pada waktu itu.

Gagasan bahwa semua benda terdiri dari partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dibagi lagi - atom - telah dibahas di Yunani Kuno. Gagasan modern tentang atom sebagai partikel terkecil unsur kimia yang mampu berikatan menjadi partikel yang lebih besar – molekul penyusun zat, pertama kali diungkapkan oleh M.V. Lomonosov pada tahun 1741 dalam karyanya Elements of Mathematical Chemistry; Dia menyebarkan pandangan ini sepanjang karir ilmiahnya.
Gagasan bahwa semua benda terdiri dari partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dibagi lagi - atom - telah dibahas secara luas bahkan sebelum zaman kita oleh para filsuf Yunani kuno. Gagasan modern tentang atom sebagai partikel terkecil unsur kimia yang mampu berikatan menjadi partikel yang lebih besar – molekul penyusun zat, pertama kali diungkapkan oleh M.V. Lomonosov pada tahun 1741 dalam karyanya Elements of Mathematical Chemistry; Dia menyebarkan pandangan ini sepanjang karir ilmiahnya.
Gagasan bahwa semua benda terdiri dari partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dibagi lagi - atom - dibahas secara luas oleh para filsuf Yunani kuno. Gagasan modern tentang atom sebagai partikel terkecil unsur kimia yang mampu berikatan menjadi partikel yang lebih besar – molekul penyusun zat, pertama kali diungkapkan oleh M.V. Lomonosov pada tahun 1741 dalam karyanya Elements of Mathematical Chemistry; Dia menyebarkan pandangan ini sepanjang karir ilmiahnya.
Segala macam perhitungan kuantitatif massa dan volume zat yang terlibat dalam reaksi kimia didasarkan pada hukum stoikiometri. Dalam hal ini, hukum stoikiometri cukup tepat berhubungan dengan hukum dasar kimia dan merupakan cerminan dari keberadaan nyata atom dan molekul yang mempunyai massa tertentu dari partikel terkecil unsur kimia dan senyawanya. Oleh karena itu, hukum stoikiometri menjadi landasan kokoh di mana ilmu atom-molekul modern dibangun.
Segala macam perhitungan kuantitatif massa dan volume zat yang terlibat dalam reaksi kimia didasarkan pada hukum stoikiometri. Dalam hal ini, hukum stoikiometri cukup tepat berhubungan dengan hukum dasar kimia dan merupakan cerminan dari keberadaan nyata atom dan molekul yang mempunyai massa tertentu dari partikel terkecil unsur kimia dan senyawanya. Oleh karena itu, hukum stoikiometri menjadi landasan kokoh di mana ilmu atom-molekul modern dibangun.
Fenomena yang mengkonfirmasi struktur kompleks atom. Struktur atom - partikel terkecil suatu unsur kimia - dapat dinilai, di satu sisi, dari sinyal yang dikirimkannya dalam bentuk sinar dan bahkan partikel, dan di sisi lain, dari hasil pemboman atom. materi oleh partikel bermuatan cepat.
Perlu dicatat bahwa penciptaan fisika kuantum secara langsung dirangsang oleh upaya untuk memahami struktur atom dan pola spektrum emisi atom. Dari hasil percobaan, ditemukan bahwa di pusat atom terdapat inti yang kecil (dibandingkan ukurannya) namun masif. Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur kimia yang mempertahankan sifat-sifatnya. Namanya diambil dari bahasa Yunani dtomos, yang berarti tidak dapat dibagi. Ketidakterpisahan atom terjadi selama transformasi kimia, serta selama tumbukan atom yang terjadi dalam gas. Dan pada saat yang sama, selalu muncul pertanyaan apakah atom terdiri dari bagian-bagian yang lebih kecil.
Objek kajian kimia adalah unsur-unsur kimia dan senyawanya. Unsur kimia adalah kumpulan atom dengan muatan inti yang identik. Pada gilirannya, atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur kimia yang mempertahankan semua sifat kimianya.
Inti dari penolakan hipotesis Avogadro ini adalah keengganan untuk memperkenalkan konsep khusus tentang molekul (partikel), yang mencerminkan bentuk materi terpisah yang secara kualitatif berbeda dari atom. Memang: atom sederhana Dalton berhubungan dengan partikel terkecil unsur kimia, dan atom kompleksnya berhubungan dengan partikel terkecil senyawa kimia. Karena beberapa kasus ini, tidak ada gunanya menghancurkan seluruh sistem pandangan yang didasarkan pada satu konsep atom.
Hukum stoikiometri yang dipertimbangkan menjadi dasar untuk semua jenis perhitungan kuantitatif massa dan volume zat yang mengambil bagian dalam reaksi kimia. Dalam hal ini, hukum stoikiometri berhubungan dengan hukum dasar kimia. Hukum stoikiometri merupakan cerminan keberadaan nyata atom dan molekul, yang merupakan partikel terkecil unsur kimia dan senyawanya, mempunyai massa yang sangat spesifik. Oleh karena itu, hukum stoikiometri telah menjadi landasan kokoh di mana ilmu atom-molekul modern dibangun.

Jika Anda belum mengetahui apa itu molekul, artikel ini cocok untuk Anda. Bertahun-tahun yang lalu, orang mulai menyadari bahwa setiap zat terdiri dari partikel-partikel kecil yang terpisah.