Багато учених присвятили свою діяльність дослідженню будови речовини: англійський фізик і хімік Роберт Бойль встановив, що всі речовини можна розділити на два класи: хімічні елементи і хімічні сполуки; російський учений Д. І. Менделєєв класифікував усі відомі йому хімічні елементи і створив періодичну систему хімічних елементів; англійський ботанік Роберт Броун, розглядаючи в мікроскоп пилок квітів, розведений у воді, помітив, як швидко і безладно рухається пилок у воді; французький фізик Жан Батист Перен зумів пояснити це явище, і довів існування молекул, розрахував їх розміри; німецький фізик Отто Штерн визначив швидкості руху молекул. На основі досліджень цих та багатьох інших учених у XX ст. було створено теорію будови речовини, так звану молекулярно-кінетичну теорію.

Згідно з молекулярно-кінетичною теорією всі речовини складаються з дрібних частинок (молекул, атомів або йонів), між якими є проміжки.

Частинки хаотично (безладно) рухаються і взаємодіють між собою. 

Як вам уже відомо з курсу природознавства та хімії, речовини бувають простими і складними. Прості речовини (або хімічні елементи) складаються з атомів одного виду. У природі існує понад 100 типів атомів.

У деяких простих речовинах атоми об’єднуються у групи й утворюють молекули. Наприклад, молекула кисню О2 складається з двох однакових атомів Оксигену.

Молекули складних речовин (або хімічних сполук) складаються з різнотипних атомів. Наприклад, молекула вуглекислого газу СО2 складається із двох атомів Оксигену й одного атома Карбону, молекула води Н2О складається із двох атомів Гідрогену й одного атома Оксигену.

Атом, як і молекула, має складну структуру. Атом являє собою ядро, оточене легкими частинками — електронами. Діаметр ядра атома набагато менший, ніж діаметр власне атома, — приблизно у стільки разів, у скільки розмір горошини менший за розмір футбольного поля. Внутрішню будову атома наочно описати неможливо, тому для пояснення процесів, які відбуваються в атомі, створено його фізичні моделі, наприклад планетарну модель атома.

Електрони можуть залишати одні атоми та приєднуватися до інших. Якщо атом втратив один або кілька електронів, то атом перетворюється на позитивний йон. Якщо ж до атома приєднались один або кілька електронів, то атом перетворюється на негативний йон.

Під час хімічних процесів руйнуються зв’язки між атомами, які з’єднують їх у молекули, самі атоми при цьому залишаються незмінними. Атоми об’єднуються в нові групи, у результаті чого утворюються нові речовини.

Частинки, з яких складається речовина, перебувають у безперервному хаотичному русі. Такий рух називають тепловим. Зі збільшенням (зменшенням) температури речовини збільшується (зменшується) середня швидкість руху її частинок. 

Частинки речовини взаємодіють — вони відштовхуються та притягуються. Взаємодія частинок виявляється на відстанях, які можна порівняти з розмірами самих частинок.

Дайте відповідь на запитання

1. Наведіть приклади фізичних тіл. З якої речовини вони складаються?

2. Сформулюйте основні положення молекулярно-кінетичної теорії будови речовини. Наведіть приклади, що підтверджують ці положення.

3. Які речовини називають простими, а які — складними?

4. Яка будова атома? Ядра атома?

Поясніть

1. Чи однакові атоми в різних хімічних елементів? Чим вони відрізняються один від одного?

2. Скориставшись таблицею хімічних елементів, опишіть склад атомів Сu, Cl, Na, Μn.

Обчисліть

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

2. 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 випливає з цього факту?

3. Скільки приблизно атомів уміщається на відрізку завдовжки 1 м, якщо їх розташувати впритул один до одного?