22
10-ТАҚЫРЫП
МОЛЕКУЛАЛАРДЫҢ ӨЗАРА
ӘСЕРЛЕСУІ ЖӘНЕ ҚОЗҒАЛЫСЫ. БРОУН ҚОЗҒАЛЫСЫ
Бөлме ішінде тұрып иіссудың бір тамшысын қолға немесе киімге
тамызайық. Көп өтпей-ақ оның иісін басқалар да сезе бастайды. Құрғақ
нафталинді жабық ыдыстан шығарып, үстел үстіне қойсақ, оның иісін де
дереу сеземіз. Иісті сезу үшін иіссудың яки нафталиннің ұсақ бөлшектері
біздің мұрнымызға жетіп келуі керектігі мәлім. Демек, иіссу немесе құрғақ
нафталин өте ұсақ бөлшектерден құралатынын айтпағанда, олардың
қозғалыста болатындығын да байқадық. Бөлме іші суық болса, ондағы
пешке отын немесе көмір жағамыз. Пештің аузы жабық болса да, бөлме
іші жыли бастайды. Сонда пештің жылуы бөлменің барлық бұрыштарына
қалайша жетті? Бұның да себебі сол, жылу ауа бөлшектерінің қозғалысы
арқылы барлық бұрыштарға жетіп барады. Егер сұйықтықты құрайтын мо-
лекулалар қозғалыста болмаса, өзендер мен арықтардың суы да ақпайтын
болар еді. Сонымен біз газдар мен сұйықтықтарда молекулалардың қозға-
лыста болатынына көз жеткіздік. Ал қатты заттарда ше? Олардың молеку-
лалары да қозғалыста бола ма? Ол үшін мынадай тәжірибе жасап көрейік
(6-сурет).
6-сурет.
Алдымен металдан жасалған шарды аламыз. Сымнан шар тиіп
өтетіндей етіп дөңгелек шеңбер жасаймыз. Шарды шеңбер арқылы бірнеше
рет өткізіп көреміз. Сосын шарды қыздырамыз. Қыздырылған шарды әлгі
шеңберден өткізбекші болсақ, шар өтпей қалады. Бұдан шығар қорытынды
сол, молекулалардың қозғалысы нәтижесінде қызған шардың көлемі
үлкейеді екен. Осы арада «Заттарды құрайтын бөлшектердің қозғалысы
қандай болады?» деген сұрақ туындайды.
Молекулалардың қозғалысын алғаш рет бақылаған ғалым ағылшын
ботанигі Роберт Броун болды. Ол 1827 жылы жүргізген тәжірибесінде
кепкен жапырақтарды ұсақтап турайды да, сұйықтың ішіне салып қойып,
микроскоптың көмегімен бақылайды. Бақылаулардың нәтижесінде ұсақ-
23
талған жапырақ бөлшектерінің үнемі қозғалыста болатыны анықталды.
Олар үшін күндіз бе, түн бе, қыс па, жаз ба – бәрібір, қозғалыс
тоқтамайтын болып шықты. Бір қызығы, бөл шектердің қозғалысы ретсіз,
қалай болса солай екен. Оны түсіну үшін мынадай бір оқиғаны көз
алдымызға келтіріп көрейік. Сынып ішіне түрлі түсті бірнеше үрленген
шарды жіберейік. Балалар оларды ұстап ойнасын. Біз солардың ішіндегі
қызыл түсті шардың 2 секундтан соң қай жерде болатынын айта аламыз
ба? Әрине, жоқ. Өйткені, балалар түрткілеген шарлардың қозғалыстары да
ретсіз, бей-берекет әрі тоқтаусыз болады. Демек, затты құрайтын молеку-
лалар да соқтығысулар салдарынан ретсіз әрі ұдайы қозғалыс үстінде бола-
ды. Сұйықтық пен газдағы өте майда түйiршiктердiң бей-берекет
əрі үздіксіз қозғалысы ғылымға Броун қозғалысы деген атпен енді.
Молекулалар үздіксіз әрі бей-берекет қозғалыста болса да, қатты де-
нелер мен сұйықтықтар неліктен жекелеген молекулаларға бөлініп, тарап
кетпейді? Бұның себебі сол, олардың арасында өзара тартылыс күштері
бар. Бұл күштер оларды бір-бірімен байланыстырып, жібермей тұрады.
Аталмыш күштердің әсер ету шеңбері қандай? Оған көз жеткізу үшін
бір тал шырпыны алып, ортасынан сындырайық. Сынған шырпыны бір
топ шырпының арасына салып, бір-біріне тигізіп қаншалықты ұзақ ұстап
тұрсақ та, ол қайта бүтінделмейді. Себебі, шырпының сынған бөлігіндегі
молекулаларды жеткілікті дәрежеде жақындата алмаймыз. Демек, молеку-
лалар арасындағы өзара әсерлесу күші өте жақын қашықтықта ғана көрініс
береді екен. Бұл ара қашықтық молекулалық өлшемдерге өте-мөте жақын
болады. Осы арада мынадай сауал туылуы мүмкін: пластилинді, қамырды
немесе сағызды бір-біріне тигізсек болғаны, тез жабысып қалатыны
неліктен? Себебі сол, олардың молекулаларын жеткілікті ара қашықтыққа
дейін жақындата аламыз. Сынған айнаны немесе пиаланы желімнің
көмегімен жабыстыру да екі бөліктің арасында қалатын бос кеңістікті
толтырып, молекулярлық күштер әсер ететін жағдайға келтіру арқылы
түсіндіріледі. Металл жиегін электр тогының немесе газдың көмегімен
қыздырып, балқытқанда бір-біріне дәнекерленіп қалуы да молекулярлық
күштердің әсерінен жүзеге асады.
Практикалық тапсырма
1. Ата-анаңнан немесе үлкендердің біреуінен әйнектен
төртбұрыш пішінінде он бөлік кесіп беруін өтін. Олардың біреуі
басқаларынан үлкенірек болсын. Оларды ылғал шүберекпен сүртіп,
бірінің үстіне бірін қойып шық. Ең үстіне үлкен бөлегін орналастыр. Енді
сол үлкен бөлекті екі шетінен ұстап, жоғары көтер. Сонда қалған әйнек
бөліктері де қоса көтерілгенін байқайсың. Бұның себебін түсіндіріп бер.
24
2. Тәрелкеге су құйып, шайып таста. Тәрелкенің үсті ылғалданады. Со-
сын сабынның бір бөлегін алып, тәрелкеге қаттырақ бас та, бір-екі рет ай-
налдыр. Енді сабынды көтерсең, тәрелке де қоса көтеріледі. Бұның себебі
неде екенін түсіндір.
1. Неліктен қатты және сұйық денелер өздігінен жекелеген молеку-
лаларға бөлініп кетпейді?
2. Молекулалар арасында тек тартылу күштері ғана емес, тебілу
күштері де бар екенін қандай құбылыстар арқылы білуге болады?
3. Ауа молекулалары арасында өзара әсерлесу күштері бар ма, жоқ па?
11-ТАҚЫРЫП
ТҮРЛІ ОРТАДАҒЫ ДИФФУЗИЯЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР
Өткен тақырыптан газдарда, сұйықтықтар мен қатты денелерде
молекулалардың үздіксіз әрі бей-берекет қозғалатынын біліп алдық. Оны
растайтын құбылыстардың бірі – диффузия (латынша «диффузиа» – «тара-
лу», «асығу») құбылысы.
Бірер зат молекулаларының екінші затқа, екінші зат молеку ла-
ларының бірінші затқа өзара алмасып өту құбылысын диффузия
деп атайды.
Бұл құбылысқа бөлме ішінде төгілген иіссу исінің таралуын, сұйық тыққа
салынған шекердің немесе тұздың еруін мысал етіп көрсетуге болады.
Бөлмеде иіссудың төгiлген уақытын белгілеп алып, одан бірнеше
метр қашығырақ жерде отырайық. Біз иіссудың исін сол заматында емес,
біраз уақыттан соң ғана сеземіз. Неліктен олай? Бұны себебі сол, иіссу
буланғанда молекулаларға бөлінеді де, ауаның молекулаларымен орын ау-
ысады. Молекуланың жылдамдығы жоғары (секундына бірнеше жүз метр)
болса да, ол өз жолында ауаның молекулаларымен сан рет соқтығысып,
өзінің бағытынан ауытқиды.
7-сурет.
Сұйықтықтардағы диффузия құбылысын бақылау
үшін мынадай тәжірибе жасап көрейік. Стаканға не-
месе пиалаға бір шай қасық шекер салайық. Содан соң
оның үстіне шекермен бірден араласып кетпейтіндей
етіп жайлап қана су құяйық. Аздан соң стаканның
түбіндегі судың түсі өзгере бастағанын байқаймыз.
Бұл – шекер шырыны. Енді стаканды шайқатпай,
абайлап қана жоғарғы жағынан бір ұрттап көрелік.
15–20 минуттан соң тағы бір ұрттаймыз. Судың дәмі манағыдан әлдеқайда
өзгерген. Бұдан кейінгі тәжірибені сумен және марганцовкамен (калий пер-
Достарыңызбен бөлісу: |
