Выражение «все тела состоят из молекул» является неверным с точки зрения современной физики и химии. Хотя в школьном курсе физики на начальном этапе часто используют термин «молекула» как универсальное обозначение мельчайшей частицы вещества, строгое научное определение разграничивает типы строения материи. Ниже приведены доказательства ошибочности этого утверждения, основанные на классификации строения веществ. 1. Вещества немолекулярного строения Огромное количество окружающих нас тел состоит из частиц, которые не объединены в молекулы. К ним относятся:
- Металлы: Железо, медь, золото и другие металлы представляют собой кристаллические решетки, в узлах которых находятся ионы, погруженные в «электронный газ». В металлах нет отдельных изолированных групп атомов (молекул).
- Ионные соединения: Обычная поваренная соль ( ) состоит из чередующихся ионов натрия и хлора. Кристалл соли — это единая гигантская структура, а формула лишь отражает соотношение элементов, а не состав отдельной молекулы. Атомные кристаллы: Алмаз или графит состоят из атомов углерода, соединенных ковалентными связями в бесконечный каркас. Весь кристалл алмаза, по сути, можно рассматривать как одну сверхкрупную «макромолекулу», но называть его состоящим «из молекул» некорректно.
2. Атомарные вещества Благородные газы (гелий, неон, аргон и др.) в нормальных условиях существуют в виде одиночных атомов. Поскольку молекула по определению — это группа атомов, связанных химической связью, называть одиночный атом гелия молекулой является терминологической ошибкой. 3. Состояния вещества без молекул Существуют агрегатные состояния и типы материи, где молекулярная структура принципиально невозможна:
- Плазма: Ионизированный газ, в котором электроны отделены от атомных ядер. Плазма составляет большую часть видимой материи Вселенной (звезды).
- Нейтронное состояние: В нейтронных звездах материя сжата до такой степени, что атомы и молекулы разрушаются, превращаясь в сверхплотную нейтронную массу.
- Элементарные частицы: Тела (в широком смысле) могут состоять из фотонов, электронов или других фундаментальных частиц, не образующих молекулярные структуры.
4. Терминологическая точность Согласно определению IUPAC (Международного союза теоретической и прикладной химии), молекула — это электрически нейтральная группа из как минимум двух атомов. Следовательно, любое тело, состоящее из ионов или одиночных атомов, автоматически опровергает утверждение «все тела состоят из молекул». Резюме: Выражение было бы верным, если бы оно звучало так: «Все тела состоят из микрочастиц» (имея в виду атомы, ионы или молекулы). Утверждение же о том, что всё состоит именно из молекул, игнорирует существование металлов, солей и плазменных объектов, которые составляют подавляющую часть материи. Я могу подготовить для вас сравнительную таблицу свойств веществ молекулярного и немолекулярного строения, чтобы наглядно показать их различия.