Инструкция к симулятору

Как молекулы поглощают свет? Парниковые газы и озоновый слой

Краткий ответ

Молекула поглощает только свет подходящей энергии. Микроволны могут вращать молекулу, инфракрасные лучи — заставлять её колебаться, а ультрафиолет — разрушать. CO2, CH4 и H2O поглощают инфракрасные лучи и поэтому являются парниковыми газами, а главные газы воздуха N2 и O2 их не поглощают.

Что свет делает с молекулой?

Свет состоит из частиц, которые называются фотонами. Чем меньше длина волны, тем больше энергия фотона. Молекула поглощает только фотоны подходящей энергии, а остальные фотоны проходят насквозь.

СветЭнергия фотонаЧто происходит с молекулойМолекулы в симуляторе
МикроволныСамая низкаяМолекула вращаетсяH2O
Инфракрасные лучиНизкаяСвязи колеблютсяCO, CO2, CH4, H2O, NO2, O3
Видимый светСредняяЭлектрон возбуждается, молекула излучает светNO2
УльтрафиолетВысокаяСвязь разрывается, молекула распадаетсяNO2, O3

Микроволновая печь работает по этому принципу: микроволны вращают молекулы воды в еде, и еда нагревается.

Почему парниковые газы удерживают тепло?

Солнечный свет нагревает поверхность Земли. Нагретая поверхность отдаёт тепло обратно в виде инфракрасных лучей. CO2, CH4 и H2O поглощают эти лучи и снова излучают их во все стороны. Часть тепла возвращается к земле, поэтому атмосфера удерживает тепло. Это называется парниковым эффектом.

Большая часть воздуха — N2 и O2 — не поглощает инфракрасные лучи. Это неполярные молекулы из двух одинаковых атомов, и при колебании распределение заряда в них не меняется. Молекула CO2 тоже неполярна, но при колебании распределение заряда в ней на короткое время становится неравномерным, поэтому она поглощает эти лучи.

От чего защищает озоновый слой?

Озон O3 поглощает ультрафиолетовые лучи Солнца и распадается на O2 и атом кислорода. Поэтому большая часть самого вредного солнечного ультрафиолета не достигает земли.

Симулятор «Молекулы и свет» в приложении Nalukh chem: источник света, молекула оксида углерода(II), список молекул и кнопки четырёх видов света
Источник света, молекула CO, справа список молекул, внизу четыре вида света.

Проверь молекулы и свет в приложении Nalukh chem

Выбери свет и молекулу и наблюдай, что произойдёт. Этот симулятор входит в полный доступ. Скачивание бесплатно, без регистрации открыты 2 раздела и 5 симуляторов.

Как пользоваться симулятором?

  1. Выбери свет в нижнем ряду: Микроволны, Инфракрасные лучи, Видимый свет, Ультрафиолет. Слева направо энергия фотона растёт.
  2. Выбери молекулу в списке справа: CO, N2, O2, CO2, CH4, H2O, NO2, O3.
  3. Источник света испускает фотоны сам. Подожди около 2 секунд, пока первый фотон долетит до молекулы.
  4. В левом верхнем углу написано состояние молекулы: Свет проходит, Вращается, Колеблется, Излучает или Распалась!.

Задания для симулятора

  • Выбери Инфракрасные лучи и проверь молекулы по очереди. N2 и O2 пропускают свет, а остальные шесть колеблются.
  • Выбери NO2 и меняй свет слева направо. Микроволны проходят насквозь, а дальше молекула колеблется, излучает и распадается.
  • Выбери O3 и включи Ультрафиолет. Появится надпись Распалась!, и молекула разделится на O2 и O.
  • Выбери Микроволны и проверь все молекулы. Вращается только H2O.

Источники

Похожие статьи

Скачать Nalukh chem

Скачивание бесплатно. Без регистрации открыты периодическая таблица, бесплатные разделы (2) и симуляторы (5).

Nalukh chemСкачивание бесплатно
Скачать