Добро пожаловать в микромир. Ранее мы оставались на макроскопическом уровне — наблюдали цвет, состояние и реакции горения веществ (например,горение древесного угля в кислороде). Но сегодня мы打破им интуитивное представление о «непрерывности» вещества и сформируематомовиэлектронов— микроскопическое представление о строении вещества.
1. Микроскопическая сущность макроскопических явлений
Когда мы добавляем в воду немного фуксина (Опыт 3-1), мы наблюдаем, как красный цвет постепенно распространяется. Это доказывает, что вещества состоят из чрезвычайно малых, постоянно движущихся частиц. Как показано на обложке этого раздела,3D-модель углеродных нанотрубоккаждый шар символизирует микроскопическую частицу.
2. Око науки: сканирующий туннельный микроскоп (СТМ)
Хотя невооружённым глазом невозможно увидеть отдельные частицы, современные технологии с помощьюсканирующего туннельного микроскопапозволяют нам «увидеть» молекулы бензола (рис. 3-2) и даже расположение отдельных атомов кремния (рис. 3-3). Это подтверждаетатомовобъективное существование микроскопических частиц.
Ключевая связь: от свойств к строению
Почему одни вещества можно использовать дляопреснения морской воды, а другие поддерживают дыхание? Всё зависит от их микроскопического строения. Как мы уже изучали, реакция разложения пероксида водорода: $2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2$ — по своей сути является перегруппировкой молекул.