Ero ainehiukkasmallin ja kineettisen molekyyliteorian välillä

Avainero - aineen hiukkasmalli vs. kineettinen molekyyliteoria

Aineen hiukkasmalli on malli, jota käytetään selittämään missä tahansa materiaalissa olevien atomien, molekyylien tai ionien järjestelyt. Kineettinen molekyyliteoria on teoria, jota käytetään selittämään kaasun fysikaaliset ominaisuudet. Ainepartikkelin mallin ja kineettisen molekyyliteorian välinen avainero on se aineen hiukkasmalli kuvaa aineen kiinteiden, nestemäisten ja kaasufaasien ominaisuuksia, kun taas kineettinen molekyyliteoria kuvaa kaasujen ominaisuuksia.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on ainehiukkasmalli
3. Mikä on kineettinen molekyyliteoria
4. Vertailu rinnakkain - aineen ja kineettisen molekyyliteorian hiukkasmalli taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on ainehiukkasmalli?

Aineen hiukkasmalli on malli, joka selittää hiukkasten (atomien, molekyylien tai ionien) sijoittelun tietyssä aineen vaiheessa. Missä tahansa aineessa voi olla kolme pääfaasia: kiinteä faasi, nestefaasi ja kaasufaasi. Hiukkasmalli ilmaisee seuraavat käsitteet:

Kaikki aine on rakennettu pienistä hiukkasista.
Nämä pienet hiukkaset ovat aina liikkeessä.
Näiden hiukkasten välillä on tyhjiä tiloja.
Kun ainetta kuumennetaan, hiukkasten liike kasvaa.

Kuva 1: Kolme vaihetta

Kiinteä vaihe

Kiinteä faasi on ainefaasi, jossa hiukkaset (atomit, molekyylit tai ionit, joista kiinteä aine on valmistettu) pidetään tiukasti. Siksi hiukkaset on pakattu hyvin tiiviisti. Hiukkasten välillä on hyvin pieniä tyhjiä tiloja. Hiukkasten välillä on erittäin vahva molekyylien välinen vuorovaikutus. Nämä ominaisuudet antavat kiinteille aineille tietyn muodon. Koska hiukkaset on tiiviisti pakattu, hiukkasten liikkeet ovat melkein vähäisiä (värähtelyjä voidaan havaita suurimman osan ajasta; hiukkaset pysyvät siten tietyissä paikoissa). Kun kiinteä aine saa kiinteän muodon, sillä on myös kiinteä tilavuus. Kiinteän aineen tiheys on erittäin korkea verrattuna nesteisiin ja kaasuihin.

Nestefaasi

Nestemäinen faasi on ainefaasi, jossa hiukkaset pakataan tiiviisti toisiinsa, mutta se ei ole tiukka pakkaus, kuten kiinteissä aineissa. Hiukkasten väliset tyhjät tilat ovat suuria kiintoaineisiin verrattuna, mutta ovat pieniä verrattuna kaasuihin. Hiukkaset voivat liikkua vapaasti. Nesteellä ei ole määriteltyä muotoa; se saa säiliön muodon, jossa neste on läsnä. Nesteen tiheys on pienempi kuin kiinteän aineen ja korkeampi kuin kaasun. Nesteellä on kuitenkin kiinteä tilavuus, koska hiukkaset on pakattu tiiviisti toisiinsa.

Kaasufaasi

Kaasufaasi on ainevaihe, jossa hiukkaset ovat jatkuvassa liikkeessä satunnaisissa suunnissa. Siksi kaasuhiukkasten välillä on suuria tiloja. Nämä hiukkaset täyttävät suljetun säiliön, jossa kaasua on läsnä. Sitten kaasu saa säiliön tilavuuden. Kaasun tiheys on hyvin vähemmän verrattuna kiinteiden ja nesteiden tiheyteen.

Mikä on kineettinen molekyyliteoria?

Kineettinen molekyyliteoria on teoria, joka kuvaa kaasujen fysikaalisia ominaisuuksia niiden molekyylitasolla. Kineettisen molekyyliteorian käsitteet ovat seuraavat.

Kaasut sisältävät hiukkasia, jotka ovat jatkuvassa, satunnaisessa liikkeessä.
Nämä hiukkaset törmäävät jatkuvasti toisiinsa. Törmäykset ovat täysin joustavia.
Kaasumolekyylin tilavuus on vähäinen verrattuna säiliön tilavuuteen, jossa kaasua on. Mutta näillä hiukkasilla on huomattava massa.
Kaasumolekyylien välillä ei ole molekyylien välisiä voimia.
Kaasun keskimääräinen kineettinen energia on verrannollinen kaasun absoluuttiseen lämpötilaan.

Kuva 2: Puhtaat törmäykset kaasuhiukkasten välillä

Kaasumolekyylien kineettisen energian ja nopeuden välinen suhde voidaan antaa alla esitetyllä tavalla.

KE = ½ mv²

Kun KE on kineettinen energia, m on kaasuhiukkasten massa ja v on kaasumolekyylien keskimääräinen nopeus. Mutta näiden parametrien mittaaminen on vaikeaa; siten yhtälö muutetaan kuten alla.

KE = 3 / 2k_BT

Missä KE on kineettinen energia, k_B on Boltzmannin vakio (1,381 × 10^-23 m² kg s^-2 K^-1), ja T on kaasun absoluuttinen lämpötila (kelvin-yksikköinä). Tämä yhtälö osoittaa, että kaasun kineettinen energia on suoraan verrannollinen kaasun absoluuttiseen lämpötilaan.

Mikä on ero hiukkasmallin ja kineettisen molekyyliteorian välillä?

Materiaalin ja kineettisen molekyyliteorian hiukkasmalli
Aineen hiukkasmalli on malli, joka selittää hiukkasten (atomien, molekyylien tai ionien) sijoittelun tietyssä aineen vaiheessa.	Kineettinen molekyyliteoria on teoria, joka osoittaa kaasujen fysikaaliset ominaisuudet niiden molekyylitasolla.
komponentit
Aineen hiukkasmalli kuvaa aineen kiinteiden, nestemäisten ja kaasufaasien ominaisuuksia.	Kineettinen molekyyliteoria kuvaa kaasujen ominaisuuksia.
Sisältö
Aineen hiukkasmalli selittää hiukkasten järjestelyn kiinteässä, nestemäisessä tai kaasussa.	Kineettinen molekyyliteoria selittää kineettisen energian ja kaasun muiden ominaisuuksien välisen suhteen.

Yhteenveto - hiukkasmallin suhteessa kineettiseen molekyyliteoriaan

Hiukkasmalli ja kineettinen molekyyliteoria selittävät aineen erilaiset fysikaaliset ominaisuudet. Hiukkasmalli on malli, joka selittää hiukkasten (atomien, molekyylien tai ionien) sijoittelun tietyssä aineen vaiheessa. Kineettinen molekyyliteoria kuvaa suhdetta kaasun kineettisen energian ja muiden ominaisuuksien välillä. Aineen hiukkasmallin ja kineettisen molekyyliteorian välinen keskeinen ero on se, että aineen hiukkasmalli kuvaa aineen kiinteiden, nestemäisten ja kaasufaasien ominaisuuksia, kun taas kineettinen molekyyliteoria kuvaa kaasujen ominaisuuksia.

Viite:

1. ”Kiinteiden aineiden, nesteiden ja kaasujen hiukkasmalli.” Chemstuff, 8. kesäkuuta 2012, saatavana täältä.
2. Leipuri, Rhys. "Mikä on hiukkasmalli - opas kiinteille aineille, nesteille ja kaasuille." Owlcation, Owlcation, 14. kesäkuuta 2016, saatavana täältä.
3. Libretekstit. "Kaasujen kineettinen molekyyliteoria." Kemia LibreTexts, Libretexts, 2. lokakuuta 2016, saatavana täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. Yelodin "aineen valtiot" - Wikimedia Commons * Yelod - Wikipedia (En) * ילוד - ויקיפדיה העברית - Oma työ, (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. ”Kaasujen kineettinen teoria (2)”, kirjoittanut Olivier Cleynen ja käyttäjä: Sharayanan - Oma työ, joka perustuu tiedostoon: Kineettinen teoria gas.svg (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta

Tiede ja luonto