Kinetická teória látok a jej experimentálne overenie
Vnútornú štruktúru látok popisuje kinetická teória stavby látok. Základom tejto teórie sú tri experimentálne overené poznatky:
- látka akéhokoľvek skupenstva sa skladá z častíc - z atómov, molekúl alebo iónov,
- častice látky sú v neustálom, neusporiadanom (chaotickom) pohybe,
- častice látky na seba navzájom pôsobia súčasne príťažlivými aj odpudivými silami.
Rozmery častíc sú rádovo . Preto sú pozorovateľné len modernou zobrazovacou technikou (napr. elektrónovým mikroskopom).
Priestor, ktorý látka zaberá, nie je týmito časticami celkom vyplnený. Medzi časticami sú medzery, preto hovoríme, že štruktúra látok je nespojitá (diskrétna).
V danom okamihu sa častice látky pohybujú rôznymi smermi, žiadny neprevláda. Podobne sú rôzne aj veľkosti ich rýchlostí. Pohyb častíc v látkach nazývame tepelný pohyb. Dokazujú ho javy ako napr. difúzia, a Brownov pohyb.
Difúzia je jav, pri ktorom častice jednej látky samovoľne prenikajú medzi častice druhej látky rovnakého skupenstva. Tieto dve látky sú pritom uvedené do vzájomného styku. Postupne sa tak hustoty týchto dvoch látok vyrovnajú. Difúzia nastáva pri všetkých skupenstvách látok, najčastejšie pri plynoch a kvapalinách. Pri vyšších teplotách látok prebieha difúzia rýchlejšie, pretože so zvyšujúcou sa teplotou látky sa zvyšuje priemerná rýchlosť pohybu častíc látky. Príkladom difúzie je premiešavanie pár vonných alebo zapáchajúcich látok so vzduchom; premiešanie mlieka a kávy. V prípade, že sú dve kvapalné látky od seba oddelené pórovitou stenou (membránou), môžu cez ňu niektoré častice jednej kvapaliny prechádzať do druhej. Tento prípad difúzie nazývame osmóza alebo osmotický dej.
Brownov pohyb je nepretržitý a chaotický pohyb drobných častíc, ktoré sa vznášajú v tekutine. Ak je priemer takejto častice rádovo mikrometer a menej, hovoríme jej Brownova častica. Pohyb Brownovej častice je výsledkom pohybu molekúl tekutiny, ktoré narážajú na túto časticu a pôsobia na ňu tlakovou silou. Nárazy jednotlivých molekúl tekutiny sú nerovnomerné, čo spôsobuje nepravidelný posuvný, otáčavý a kmitavý pohyb Brownovej častice. Rýchlosť pohybu Brownovej častice je úmerná teplote tekutiny, v ktorej sa vznáša. Brownov pohyb môžeme pozorovať len mikroskopom napr. pri pohybe častíc farbiva alebo peľu vo vode.
Iným dôkazom tepelného pohybu častíc látky je tlak plynu na steny nádoby, v ktorej sa nachádza. Tento tlak vyvolávajú nárazy molekúl plynu dopadajúcich na stenu nádoby. Ak sa teplota plynu zvýši, zvýši sa aj rýchlosť pohybu jeho častíc, čo následne spôsobí nárast tlaku tohto plynu. Preto tlak plynu rastie s teplotou.
Existenciu príťažlivých a odpudivých síl, ktorými častice jednej látky na seba navzájom pôsobia, potvrdzujú napr. tieto javy: súdržnosť pevných a kvapalných látok (príťažlivé sily), nutnosť pôsobenia vonkajších síl na dosiahnutie zmeny objemu telesa (príťažlivé sily), zmena hybnosti dvoch telies pri ich zraze (odpudivé sily), malá stlačiteľnosť kvapalín a pevných telies (odpudivé sily). Príťažlivé a odpudivé sily majú svoj pôvod v elektrických silách.
Nielen častice jednej látky, ale aj častice rôznych látok pôsobia na seba silami. Dôkazom je napr. skutočnosť, že na odtrhnutie čistej sklenenej doštičky od povrchu vody je potrebná určitá sila (jav zvaný priľnavosť).