Diz-se que todo o universo é feito de matéria e que, quando ele muda, é gerada energia. E, como era de se esperar, a curiosa natureza dos seres humanos fez com que nos perguntássemos continuamente se toda essa matéria se formou. Ao longo da história, diferentes modelos foram desenhados para explicar isso, sendo um deles teoria cinético-molecular.
Segundo este modelo, a matéria seria constituída por uma unidade fundamental que não se pode apreciar com os sentidos, estou a falar do átomo. Por sua vez, os átomos se unem para formar moléculas.
Para dar um exemplo clássico, a molécula de água é estruturada com um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio (H2O). Mas a teoria cinética postula isso não só, mas também porque existe os três estados fundamentais da matéria: sólido, líquido e gasoso.
A origem da teoria cinética
Até a formulação desse modelo, vários eventos ocorreram que forneceram a base para o oferecimento dessa teoria.
Para iniciar, o conceito de átomo nasceu na Grécia antigaNa escola atomista, os discípulos difundiram a ideia de que o átomo é a unidade indivisível que forma toda a matéria do universo. Demócrito foi um de seus maiores representantes, mas suas propostas colidiram diretamente com as ideias de Aristóteles, que dominaram a época, por isso passaram despercebidas.
Somente no início do século 19 é que a ideia do átomo reapareceu no campo da ciência, quando John Dalton postulou a teoria atômica, Indicando que toda substância é composta de átomos.
Antes disso, Daniel Bernoulli em 1738 argumentou que gases eram feitos de moléculas que colidem umas com as outras e com as superfícies, gerando a pressão sentida. Após o advento da teoria atômica, agora é reconhecido que essas moléculas são feitas de átomos.
A teoria da cinética molecular deriva de um conjunto de estudos que foram conduzidos principalmente em gases, e a conclusão final foi semelhante. Algumas das obras notáveis são as de Ludwig Boltzmann e James Clerk Maxwell.
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Esta teoria cinético-molecular postula que a matéria é composta de um conjunto de partículas chamadas átomos ou moléculas da mesma, que estão constantemente em movimento. À medida que continuam se movendo, mais cedo ou mais tarde eles colidem com outro átomo ou contra uma superfície.
Essa colisão acontece cineticamente, ou seja, a energia é transferida sem perda, Para que o átomo em colisão seja puxado na outra direção na mesma velocidade, sem interromper o movimento. A energia cinética gerada durante a colisão se traduz na pressão que você sente.
Diferença entre estados da matéria
Embora a teoria cinético-molecular tenha surgido a partir do estudo do estado gasoso, como foram muitos os estudos sobre ela que possibilitaram escrever as idéias, também serve para explicar a constituição de líquidos e sólidos. Além disso, oferece uma maneira de ver as diferenças entre os diferentes estados da matéria.
O ponto chave é o grau de movimento dos átomos. A matéria é composta de um conjunto de partículas em constante movimento; em um gás, os átomos são livres e se movem linearmente em todo o espaço disponível, demonstrando a característica dos gases sempre ocuparem todo o espaço que possuem.
No caso de líquidos, a distância entre os átomos não é tão grandeMas eles estão mais próximos, embora continuem a se mover em uma velocidade mais lenta. Isso explica por que um líquido ocupa um volume fixo, mas pode se expandir sobre uma superfície.
Terminar, em estado sólido os átomos estão muito próximos, sem movimento livre, embora vibrem no lugar. Portanto, os sólidos ocupam um espaço específico e não variam em volume ao longo do tempo.
De acordo com a teoria cinético-molecular, a força que une os átomos é conhecida como força coesiva. Seu nome se dá porque os sólidos que têm mais presença dessas ligações, ou seja, é mais coeso que um líquido ou um gás.
A importância deste modelo
O interessante sobre essa teoria é como ela relaciona a existência do átomo às propriedades físicas mensuráveis, por exemplo, pressão ou temperatura. Além disso, tem uma correlação com as fórmulas matemáticas das leis dos gases ideais.
Não vou entrar em muitos detalhes sobre isso, mas, por exemplo, concordo com as fórmulas que dizem que em uma temperatura mais alta os átomos têm uma velocidade mais alta. É fácil de entender, para que um gel se transforme em líquido e depois em vapor, ele deve ser aquecido. À medida que a temperatura sobe, as moléculas de H2O ganham velocidade e quebram as forças coesivas, mudando o estado da matéria.
