О том, что вещества состоят из отдельных мельчайших частиц, люди догадывались очень давно, это утверждал еще около 2500 лет назад греческий ученый Демокрит.
Но если в древности ученые лишь догадывались о существовании отдельных частиц вещества, то в XIX веке существование таких частиц было доказано наукой.
Частицы, из которых состоят вещества, назвали молекулами (молекула — латинское слово, означает «маленькая масса»).
Молекула — мельчайшая частица данного вещества.
Каковы же размеры молекул?
Известно, что кусок сахара можно растолочь на очень маленькие крупинки, зерно пшеницы размолоть в муку. Масло, растекаясь по воде, образует пленку, толщина которой в 40 000 раз меньше толщины человеческого волоса. Но и в крупинке муки и в толще масляной пленки содержится не одна, а много молекул. Значит, размеры молекул этих веществ еще меньше, чем размеры крупинки муки и толщина пленки.
Можно привести следующие сравнения: молекула во столько же раз меньше яблока среднего размера, во сколько раз яблоко меньше земного шара. Если бы все тела стали длиннее в миллион раз (при этом рост среднего человека стал бы равен 1600 км, толщина его пальца 10 км, толщина волоса 80 м), то и тогда молекула оказалась бы размером всего в половину точки печатного шрифта.
Молекулы разных веществ отличаются друг от друга размерами, но все они очень малы. Современные приборы — электронные микроскопы — позволили увидеть и сфотографировать наиболее крупные из молекул. Эти фотографии являются еще одним подтверждением существования молекул.
Так как молекулы очень малы, то в каждом теле их содержится великое множество. В капле воды, например, молекул содержится в несколько десятков миллиардов раз больше, чем людей, живущих на Земле.
Отличаются ли между собой молекулы одного и того же вещества? Отвечая на этот вопрос, будем иметь в виду такие вещества, которые не содержат примесей (например, чистая вода, не содержащая солей) и не представляют собой смесей нескольких веществ.
В природе все тела отличаются друг от друга хоть чем-нибудь. Нет людей с одинаковыми лицами. Среди листьев, растущих на одном дереве, нет двух совершенно одинаковых. Даже в целой куче песка мы не найдем, одинаковых песчинок. Миллионы шариков для подшипников изготавливают на заводе по одному образцу, одинакового размера. Но если шарики затем измерить еще точнее, чем это делалось при обработке, то можно убедиться, что среди них не найдется и двух одинаковых.
Многочисленные и сложные опыты показали, что молекулы одного и того же вещества одинаковы. Это удивительный факт. Нельзя, например, отличить воду, полученную из сока или из молока, от воды, полученной путем перегонки морской воды, так как все молекулы воды одинаковы.
Все молекулы одного и того же вещества одинаковы.
Молекулу вещества можно разделить на другие частицы.
Частицы, на которые делится молекула, называют атомами. На два одинаковых атома, например, делится молекула кислорода, на три атома —молекула воды (в ее состав входят два атома водорода и один атом кислорода).
Почему же тогда молекулу называют мельчайшей частицей данного вещества? Дело в том, что, разделив молекулу на части, уже получают атомы других веществ. Например, при делении двух молекул воды получаются четыре атома водорода и два атома кислорода. Каждые два атома водорода соединяются в молекулу водорода, а атомы кислорода — в молекулу кислорода. Это можно схематически изобразить так, как показано на рисунке ниже.