Реальне існування - молекула - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Реальне існування – молекула
Реальне існування молекул було підтверджено з прикладу броунівського руху. [1]
Тому, незважаючи на те, що було накопичено велику кількість фактів, що говорять на користь реального існування молекул, потрібно явище, в якому рух молекул проявлявся б з достатньою для того часу очевидністю. Таким явищем виявився броунівський рух, виявлений ще в першій половині минулого століття. Молекулярно-кінетична теорія броунівського руху, розвинена на початку ХХ століття Ейнштейном і Смолуховским, та був і експериментальне підтвердження такий теорії - усе це раптово стало переконливим Доказом реальності молекул. [2]
Теорія броунівського руху, створена Ейнштейном і Смолуховським, підтвердила реальне існування молекул якраз у той час, коли з цього питання розгорнулася запекла дискусія, піднята Вільгельмом Оствальдом та іншими представниками енергетичної школи, які радили уникати користуватися поняттями атома і молекул. за цими словами не криється об'єктивна реальність. [3]
Теорія броунівського руху, створена Ейнштейном і Смолуховським, підтвердила реальне існування молекул якраз у той час, коли з цього питання розгорнулася запекла дискусія, піднята Вільгельмом Оствальдом та іншими представниками енергетичної школи, які радили уникати користуватися поняттями атома і молекул. за цими слонами не криється об'єктивна реальність. [4]
Вона вирішила суперечку на користь молекулярно-кінетичних поглядів і довела неспроможність позиції прихильників енергетичної школи Оствальда, які заперечували реальне існування молекул.Теоретичний апарат, використаний у цій теорії, є блискучим розвитком статистичної фізики. [5]
Понад те, з броунівського руху, Перрен вирахував число Авогадро для колоїдних розчинів. Таким чином, була доведена молекулярно-кінетична природа матерії, і під ударами експериментальних даних Вільгельм Оствальд був змушений визнати реальне існування молекул і відмовитися від своїх хибних уявлень про матерію. [6]
Якщо число валентності для атома в молекулі визначено вище, то на підставі постулатів класичної теорії будови можна визначити формули будови молекул всіх можливих вуглеводнів. Відповідно до теорії будови ці формули визначають будову молекул, які можуть реально існувати, так як у класичній теорії єдиним критерієм можливості реального існування молекули є можливість написати її формулу будови, яка не суперечить (узгоджену) постулатам теорії будови, зокрема числам валентності атомів у молекулі. [7]
Так, наприклад, стан газу, що складається з однакових молекул, з макроскопічної точки зору може бути заданий температурою та об'ємом (останній є зовнішнім параметром) або енергією та об'ємом. Для більш складних систем, побудованих з різного роду молекул, макроскопічний стан системи може бути описаний концентраціями компонентів, температурою і об'ємом. Але кількість таких параметрів навіть для складної багатофазної системи буде невелика. Складніша справа у систем, які не перебувають у стані рівноваги. Макростан таких систем доводиться описувати параметрами, що характеризують стан окремих частин системи, і природно кількість таких параметрів буде значно більшою за кількість параметрів, що описуютьмакростан при термодинамічній рівновазі. Макроскопічний опис стану, що широко застосовується в класичній термодинаміці, залишає поза розглядом молекулярну будову системи. Реальне існування молекул та інших частинок, з яких побудовані тіла, уможливлює, принаймні принципово, застосовувати поряд з макроскопічним описом стану так званий мікроскопічний опис. Такий опис характеризує систему за допомогою величин, що визначають якомога детальніше стан кожної частинки. Цей опис буде різним залежно від того, чи можна застосовувати до частинок системи закони класичної механіки чи поведінку частинок системи слід розглядати з погляду квантової механіки. Перші роботи зі статистичної механіки були виконані при описі мікростану з допомогою класичної механіки, причому було отримано ряд цінних результатів, але незабаром з'ясувалося, що застосування останньої виявляється законним тільки в граничних випадках. Більш загальні результати, які добре виправдовуються на досвіді, виходять при застосуванні квантової механіки. Статистична фізика, заснована на застосуванні класичної механіки, виявляється окремим випадком статистичної фізики, заснованої на застосуванні квантової механіки. [8]
Так, наприклад, стан газу, що складається з однакових молекул, з макроскопічної точки зору може бути заданий температурою та об'ємом (останній є зовнішнім параметром) або енергією та об'ємом. Для більш складних систем, побудованих з різного роду молекул, макроскопічний стан системи може бути описаний концентраціями компонентів, температурою і об'ємом. Але кількість таких параметрів навіть для складної багатофазної системи буде невелика. Складніша справа у систем, які не перебувають у станірівноваги. Макростан таких систем доводиться описувати параметрами, що характеризують стан окремих частин системи, і кількість таких параметрів буде значно більше числа параметрів, що описують макростан при термодинамічній рівновазі. Макроскопічний опис стану, що широко застосовується в класичній термодинаміці, залишає поза розглядом молекулярну будову системи. Реальне існування молекул та інших частинок, з яких побудовані тіла, уможливлює, принаймні принципово, застосовувати поряд з макроскопічним описом стану так званий мікроскопічний опис. Такий опис характеризує систему за допомогою величин, що визначають якомога детальніше стан кожної частинки. Цей опис буде різним залежно від того, чи можна застосовувати до частинок системи закони класичної механіки чи поведінку частинок системи слід розглядати з погляду квантової механіки. Перші роботи зі статистичної механіки були виконані при описі мікростану за допомогою класичної механіки, причому було отримано низку цінних результатів, але незабаром з'ясувалося, що застосування останньої виявляється законним лише в граничних випадках. Більш загальні результати, які добре виправдовуються на досвіді, виходять при застосуванні квантової механіки. Статистична фізика, заснована на застосуванні класичної механіки, виявляється окремим випадком статистичної фізики, заснованої на застосуванні квантової механіки. [9]