Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Маса та розмір молекул. Стала Авогадро



Для зручності розрахунків ввели поняття "відносна атомна (молекулярна) маса"

де Mr(Ar) - відносна молекулярна (атомна) маса; m0 - маса атома або молекули довільної речовини; 1/12m0(C12) - 1 а. о. м. = 1,66·10-27 кг - маса 1/12 частини маси атома Карбону.

Величину 1/12m0(C12) використовують для порівняння з масою молекули (атома) через те, що Карбон є дуже поширеною речовиною, на цю величину майже націло діляться всі маси атомів хімічних елементів.

Відносну молекулярну масу речовин, молекули яких складаються з декількох атомів, знаходять за формулою Mr = Ar1 n1 + Ar2n 2 + … +Arkn k.

Наприклад, для Н2О: Mr = 1·2 + 16·1 = 18; для Сu: Mr = Ar1 n1 = 1·64 = Ar.

А для органічних речовин значення Mr (Ar) може досягати сотень тисяч. Кількість атомів, що міститься в 0,012 кг ізотопу Карбону (С12) дорівнює числу Авогадро: NA = 6,02·1023 (1/моль).

У молекулярній фізиці виникла потреба введення нової одиниці вимірювання кількості речовини - моля. В 1 молі будь-якої речовини міститься однакова кількість молекул або атомів. Кількість молів структурних одиниць речовини знаходять за формулою

де N - кількість молекул або атомів (структурних одиниць) в певній масі речовини; m - маса речовини; μ - молярна маса - маса одного моля структурних одиниць речовини; μ = m0NA (маса однієї молекули, помножена на сталу Авогадро) або μ = Mr·1 a. o. м. · NA; μ = Mr·10-3 кг/моль (3.1.1)

Для молекули Н2О: μ = 18·10-3 кг/моль або 18 г/моль.

Із рівняння (3.1.1) одержимо вираз для розрахунку кількості атомів або молекул речовини певної маси m:

Щоб остаточно впевнитися в реальності існування молекул, треба визначити їх розміри. Для цього розглянемо розпливання краплі маслинової оливи об`ємом V на поверхні чистої води. Можна припустити, що, розпливаючись по максимальній площі, олива утворює шар завтовшки в діаметр молекули. Вимірюючи площину плівки S за максимального розпливання оливи, з відношення можна оцінити розміри молекул. Цим способом було оцінено розмір (діаметр) молекул оливи, d 4·10-9 м.

Сучасними методами уже знайдено розміри значно менших молекул. Наприклад, лінійні розміри молекул кисню становлять 3·10-10 м, а молекули водню - 2,6·10-10 м.

Розмір молекули - величина умовна. Між молекулами поряд із силами притягання діють і сили відштовхування, тому молекули можуть наближатися лише до деякої відстані. Відстань найменшого зближення центрів двох молекул називають ефективним діаметром молекули. Тому дуже наближено можна вважати, що молекули речовин мають форму кулі.

Однак, вважаючи молекулу кулею, можна знайти наближене значення її діаметра з таких міркувань. Густина будь-якої речовини ,

де Vm = V0NA - молярний об`єм; V0 - об`єм однієї молекули.

Вираз (3.1.2) після перетворень набуде вигляду

Із формули (3.1.3) знаходимо вираз для наближеного розрахунку діаметра молекули будь-якої однорідної речовини (ρ = const):

Запитання для самоперевірки

1. У чому полягає основне завдання молекулярної фізики?

2. Що таке МКТ?

3. Сформулюйте основні положення МКТ.

4. Які спостереження й експерименти підтверджують основні положення МКТ?

5. Що таке молекула? Атом?

6. Атоми і молекули тіла хаотично рухаються. Як це узгоджується з тим, що багато тіл зберігають форму й об`єм?

7. Який порядок величини діаметра і маси молекул неорганічних речовин?

8. Що називають відносною молекулярною масою? Яка формула виражає це поняття?

9. Чому дорівнює відносна молекулярна маса води?

10. Що таке кількість речовини? Яка формула виражає зміст цього поняття? Яка одиниця кількості речовини? Дайте визначення цієї одиниці.

11. Що називають постійною Авогадро? Чому вона дорівнює?

12. Що таке молярна маса речовини? Яка формула виражає зміст цього поняття? Яка одиниця молярної маси?

13. Установіть зв'язок між молярною масою та відносною молекулярною масою речовини.

14. За якою формулою визначають кількість молекул у довільній масі речовини?

15. Визначте молярну масу будь-якої речовини. Чому дорівнює молярна маса вуглекислого газу?

16. Що являє собою броунівський рух?

17. Про що свідчить броунівський рух?

18. Що називають дифузією? Приведіть приклади дифузії в газах, рідинах і твердих тілах.

19. Чи однаково швидко забарвлюється холодна і гаряча вода?

20. Як пояснити процес фарбування твердих тіл барвниками?

21. Чим з'єднання деталей паянням подібне до склеювання?

22. Чи є безладний рух порошин у повітрі броунівським рухом?

23. Яка природа міжмолекулярних сил?

24. Які властивості мають сили молекулярної взаємодії?

25. Що являє собою сфера молекулярної дії? Який радіус цієї сфери?

26. Як сили взаємодії між молекулами залежать від відстані між ними?

27. Як пояснюється з молекулярного погляду поява сили пружності внаслідок стиснення і розтягування тіл?

28. Чим визначається в`язкість речовини?

29. Вода має малу в`язкість і добре змочує деталі машин. Чому ж її не використовують як мастильний матеріал?

30. Наведіть приклади агрегатних станів речовини. Спробуйте написати співвідношення між кінетичною і потенціальною енергіями для газоподібного, рідкого і твердого станів речовини.

31. Опишіть характер руху молекул у газах, рідинах і твердих тілах.

32. Який характер розміщення частинок у газах, рідинах і твердих тілах?

33. Яка середня відстань між молекулами в газах, рідинах і твердих тілах?

34. Назвіть основні властивості газів, рідин, твердих тіл.

 

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.