Мал. 16. Відстані між молекулами у речовинах: а — твердих; б — рідких; в — газуватих

Уявити розміри молекули вам допоможе таке порівняння: молекула у стільки разів менша за яблуко, у скільки наша планета Земля більша за нього.

Багато речовин складаються з молекул. Це такі відомі вам речовини, як вода, кисень, сахароза, лимонна кислота, вуглекислий газ тощо.

Молекули однієї речовини однакові за розмірами, складом і властивостями. Як би близько молекули не розташовувалися, між ними завжди залишаються проміжки.

Причини відмінності між агрегатними станами речовини. Молекули весь час перебувають у русі, діють одна на одну, притягуються і відштовхуються одна від одної. У твердих речовинах рух молекул незначний. Це пояснюється дуже малими відстанями між молекулами і сильним їх притяганням одна до одної (мал. 16, а).

У рідких речовинах відстані між молекулами в десятки разів більші за відстані у твердих речовинах, а притягування менше (мал. 16, б). Це дозволяє молекулам вільно переміщуватись одна відносно одної. Такі речовини легко перелити з однієї посудини в іншу.

У газуватих речовинах молекули розташовані на відстанях, що в тисячі разів більші, ніж у рідинах (мал. 16, в). На таких відстанях притягування дуже слабке. Тому ніщо не заважає їм швидко рухатися, вони легко переміщуються на значні відстані.

Дифузія. Про те, що молекули реально існують і рухаються, свідчить явище дифузії.

Мал. 17. Дифузія молекул йоду у безбарвній прозорій воді

Дифузія — взаємне поширення частинок однієї речовини між частинками іншої.

Виконаємо дослід (мал. 17). Заповнимо хімічний стакан наполовину водою і додамо одну-дві краплі йодної настоянки. (Йодну настоянку, що має коричневий колір, готують із твердої речовини — йоду, води та спирту і використовують для дезінфекції ран.) Спостереженням виявимо, що поступово вода набуває коричневого забарвлення, хоча стакан стоїть нерухомо і його вміст не перемішують. Тоді чому рідина у стакані зафарбувалася? Пояснюється це поширенням молекул йоду між молекулами води.

Явище дифузії доводить, що молекули рухаються. Дуже швидко дифузія відбувається в газах. Варто розпилити освіжувач повітря в одному кутку кімнати, як запах поширюється по всій кімнаті. Найповільніше дифузія відбувається у твердих речовинах.

На дифузію впливає температура. Чим вища температура, тим швидше відбувається дифузія.

Дифузія, що виникає в результаті розпилення освіжувана повітря

Скарбничка знань

Одним із методів вивчення природи є моделювання. Воно полягає у створенні моделей і проведенні з ними експерименту.

Модель — штучне тіло, створене з метою дослідження властивостей певного тіла або явища. Часто моделями виступають зменшені копії різних фізичних тіл живої і неживої природи. Так, глобус — модель нашої планети. До моделей належать іграшкові машинка і літак, ракета і лялька.

Необхідність у моделюванні також зумовлюється тим, що багато тіл і явищ неможливо безпосередньо спостерігати. Тоді їх замінюють моделями.

Станьте дослідниками природи

Бачити дифузію речовин, які не відрізняються одна від одної за кольором, неможливо. Але її можна змоделювати.

Візьміть півсклянки квасолі білого кольору і півсклянки цукру-піску. Квасолини і крупинки цукру умовно будемо вважати молекулами двох різних речовин. Цукор всипайте у склянку з квасолею і помішуйте. Незважаючи на те, що було взято по півсклянки квасолі й цукру, їх суміш не займе повну склянку. Це тому, що цукор-пісок заповнить проміжки між квасолинами. Тепер його крупинки присутні в усьому об’ємі склянки з квасолею. Подібно до цього під час дифузії частинки однієї речовини заповнюють проміжки між частинками іншої речовини.

Перевірка знань

1. Із чого складаються молекули?

2. Як називаються найменші частинки речовини, що визначають її властивості?

3. Наведіть приклади речовин, що складаються з молекул.

4. Чим пояснюється різний агрегатний стан речовин?

5. Яке явище називають дифузією? Наведіть приклади.

6. У складі малих груп обговоріть питання, чому з порівняно невеликої кількості видів атомів утворилися й існують понад 10 мільйонів речовин.

7. Проведіть спостереження за змішуванням чаю і молока. Опишіть явище, що відбувається.

8. На малюнку зображено три хімічні стакани. У них поклали по 2 шматочки цукру-рафінаду і налили однаковий об’єм води, але різної температури.

У якому стакані температура була найвища, а в якому — найнижча? Поясніть, що із зображеного на малюнку допомогло вам із відповіддю.