Взаимодействие молекул 

Введение

Мы живём в мире, полном самых разных веществ — твёрдых, жидких и газообразных. Камни, вода, воздух, растения и даже мы сами состоим из мельчайших частиц — молекул. Эти частицы невозможно рассмотреть невооружённым глазом, но именно они определяют, каким будет вещество: твёрдым или мягким, жидким или газообразным, упругим или текучим.
Чтобы понять, почему тела ведут себя по-разному, нужно разобраться, как молекулы взаимодействуют между собой. От этих невидимых сил зависит практически всё, что мы видим и ощущаем вокруг.

Силы притяжения и отталкивания

Молекулы никогда не находятся в покое — они постоянно движутся и взаимодействуют. Между ними действуют две противоположные силы: притяжения и отталкивания.

• Когда молекулы находятся на некотором расстоянии, они притягиваются друг к другу. Эти силы удерживают вещество в целом состоянии, не давая ему рассыпаться.

• Но если молекулы приближаются слишком близко, начинают действовать силы отталкивания. Они не позволяют молекулам «слипнуться» или занять одно и то же место в пространстве.

В каждом веществе существует баланс между этими силами. При определённом расстоянии притяжение и отталкивание уравновешиваются, и молекулы располагаются устойчиво. Это равновесие определяет структуру и плотность вещества.

Равновесное расстояние

Если попытаться сблизить молекулы, они начинают сильно отталкиваться, а если отдалить — слабее притягиваться.
Существует определённое равновесное расстояние, при котором силы притяжения и отталкивания равны.
Это расстояние разное для разных веществ.
Например, в металлах молекулы (или атомы) расположены очень близко, поэтому металл прочный и плотный. А в газах молекулы находятся далеко друг от друга, поэтому газ легко сжимается и расширяется.

Как взаимодействие молекул проявляется в разных веществах

1. Твёрдые тела.
   В твёрдых телах молекулы находятся очень близко и сильно притягиваются друг к другу. Они не могут свободно перемещаться и лишь колеблются около своих мест. Поэтому твёрдые тела сохраняют форму и объём.

2. Жидкости.
   В жидкостях молекулы расположены немного дальше. Они могут перекатываться и перемещаться относительно друг друга. Поэтому жидкость принимает форму сосуда, но сохраняет свой объём.

3. Газы.
   В газах расстояние между молекулами велико, а силы притяжения почти не действуют. Молекулы движутся свободно и заполняют всё пространство, в котором находятся. Поэтому газы не имеют ни формы, ни постоянного объёма.

Простые опыты

Многие явления, происходящие вокруг нас, подтверждают существование сил между молекулами.

• Если взять две влажные стеклянные пластинки и приложить их друг к другу, они прилипнут. Это происходит из-за притяжения молекул воды и стекла.

• Если сжать воздух в шприце и закрыть отверстие, то после некоторого момента поршень станет двигаться труднее — это отталкивание молекул воздуха.

Эти простые опыты показывают, что между молекулами действительно действуют силы притяжения и отталкивания.

Роль взаимодействия молекул в природе

Молекулярные силы проявляются в самых разных явлениях:

• вода образует капли из-за притяжения между молекулами;

• роса держится на листьях, не растекаясь;

• мыльные пузыри не лопаются сразу благодаря поверхностному натяжению;

• твёрдые тела сохраняют форму благодаря сильному сцеплению молекул.

Без этих сил наш мир был бы совершенно другим: не существовало бы твёрдых предметов, жидкости не собирались бы в капли, а воздух не создавал бы давления.

Заключение

Взаимодействие молекул — одно из важнейших проявлений строения вещества. От сил притяжения и отталкивания зависит, каким будет тело — твёрдым, жидким или газообразным.
Хотя молекулы невидимы, именно они создают все видимые свойства окружающего нас мира.
Изучая их взаимодействие, учёные объясняют множество природных явлений и создают новые материалы, управляя силами, действующими на уровне микромира.

Мир вокруг нас прочен и разнообразен благодаря крошечным молекулам, которые непрерывно движутся и взаимодействуют друг с другом.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое взаимодействие молекул?

2. Какие силы действуют между молекулами и как они проявляются?

3. Почему твёрдые тела сохраняют форму, а жидкости — нет?

4. Как проявляются силы взаимодействия молекул в простых опытах?

5. Почему без взаимодействия молекул не существовало бы привычного нам мира?