Тегло и размер на молекулите, физика за всички

Много експерименти са показали, че молекула размер е много малък. Линейната размера на молекулата или атом, могат да бъдат намерени в различни начини. Например, като се използва електронен микроскоп снимка на получен чрез някои от големите молекули, докато се използват йон проектор (йон микроскоп) за да не само за проучване на структурата на кристалите, а разстоянието между отделните атоми в молекулата.

Използване на постиженията на съвременни експериментални техники, че е възможно да се определи линейните размери на прости атоми и молекули, които са около 10-8 см. Линейните размери на сложни атоми и молекули много повече. Например, размерът на протеинови молекули е 43 х 10 -8 cm.

За характеристиките на атома използват идея на атомната радиусите, които го правят възможно да се изчисли приблизително interatomic разстояния в молекули, течности или твърди вещества, като атомите в размер не са ясни граници. Това означава, че атомен радиус - е област, в която се намира на основната част на електронната плътност на атома (най-малко 90 ... 95%).

Размерът на молекулата е толкова малка, че можете да го изпратите само чрез сравнения. Например, молекулата на водата, тъй като много пъти по-малки от една голяма ябълка, колко пъти по-малко от ябълка свят.

вещество мол

Теглата на отделните молекули и атоми са много малки, така че е по-удобно да се използва в изчисленията не е абсолютни стойности маса, но относително.

Относителната молекулна маса (или относителната атомната маса) MR вещество - съотношението на масата на молекулата (или атом) на дадено вещество 1/12 масата на въглероден атом.

където m0 - маса на молекулата (или атом) на веществото, m0C - маса на въглероден атом.

Относително вещество молекулно (или атомно) тегло показва колко пъти масата на веществото молекули голяма 1/12 въглероден изотоп маса 12. С Относителна молекулна (атомен) тегло се изразява в атомни масови единици.

атомна маса единица - е 1/12 от масата на въглероден изотоп 12 С точни измервания показват, че атомна маса единица е 1,660 х 10 -27 кг, т.е.

1 Аму = 1.660 * 10 -27 кг

Относителна молекулна маса на веществото може да бъде изчислена чрез добавяне на относителните атомните маси на елементи, които изграждат молекулите на веществото. Относителната атомната маса съдържа химични елементи в периодичната система на химичните елементи DI Менделеев.

В периодичната система DI За всеки елемент от периодичната атомната маса съдържа. която се измерва в атомни масови единици (атомни масови единици). Например, атомното тегло на магнезий е 24,305 атомни масови единици т.е. магнезиев два пъти по-тежък от въглерод, тъй като атомното тегло на въглерод е 12 атомни масови единици (Това следва от факта, че 1/12 = 1 атомни масови единици маса изотопи на въглерод, което прави по-голямата част от въглеродния атом).

Защо измерване на масата на молекули и атоми в атомни масови единици Ако има грама и килограм? Разбира се, можете да използвате устройството, но това ще бъде много неудобно за писане (твърде много числа трябва да се използва за записване на теглото). За да намерите теглото на елемента в килограми, имате нужда от атомна маса на елемента умножен по 1 Аму Атомно тегло е на периодичната таблица (на правото на обозначението на писмо на елемента). Например, теглото в килограми магнезиеви атоми ще бъде:

m0Mg = 24305 * 1 А.Е.М. = 24.305 * 1.660 * 10 -27 = 40.3463 * 10 -27 кг

Молекулно тегло може да бъде изчислена чрез добавяне на масата на елементи, които са част от молекулата. Например, масата на водните молекули (Н 2О) ще бъде:

m0N2O = 2 * m0H + m0O = 2 * 1,00794 = + 15,9994 18,0153 А.Е.М. = 29.905 х 10 -27 кг

Количеството вещество счита за пропорционална на броя на частици. Количеството вещество - физическа величина, която характеризира относителния брой атоми и молекули в тялото. Единичните количества от вещества, наречени мол (мол).

Mole е количеството система вещество, който съдържа същия брой молекули, както са атомите в 0,012 кг въглерод С. 12. Това е, ако имаме система с всеки материал, и в тази система същото количество молекули на веществото, като атомите в 0,012 кг въглерод, можем да кажем, че в тази система, ние имаме един мол вещество.

Числото на Авогадро

Количеството вещество ν е съотношението на броя на молекули в тялото на броя на атомите в 0,012 кг въглерод, т.е. броят на молекули в един мол вещество.

където N - брой молекули в тялото, NA - брой молекули в един мол от материала, от който е съставен от тялото.

NA - константа на Авогадро. Количеството вещество се измерва в молове.

брой на Авогадро - броят на молекули или атоми в един мол вещество. Тази постоянна получил името си, след като италианският химик и физик Амадео Авогадро (1776-1856).

В един мол от всяко вещество съдържа същия брой частици.

NA = 6,02 * 23 окт мол -1

Моларен маса - маса на веществото се смесва в количество от един мол от:

където m0 - маса на молекулата.

Моларен маса се изразява в килограми за мол (кг / мол = мол * кг -1).

Моларен маса е свързано с относително молекулно тегло съотношение:

μ = 10 -3 * н [кг мол -1 *]

Мас всяко количество вещество е продукт на масата m m0 една молекула на броя на молекули:

Количеството вещество, равна на масата на вещество своята молекулна маса:

Масата на една молекула от веществото може да се намери, ако знаете, че моларната маса и константата на Авогадро:

По-точно определяне на масите на атоми и молекули се постига с помощта маса sprektrometra - единица, в който разделянето на зарежда лъч на частиците в пространството в зависимост от тяхната маса-заряд използване електрически и магнитни полета.

Например, ние откриваме моларна маса на магнезиев атом. Както е обяснено по-горе, масата на магнезиев атом е m0Mg = 40,3463 * 10 -27 кг. Тогава молната маса ще бъде:

μ = m0Mg * NA = 40,3463 * -27 10 * 6,02 10 * 23 = 2.4288 х 10 -2 кг / мол

Това означава, че в един мол "подходящи" 2.4288 x 10 -2килограма магнезий. Е, или около 24,28 грама.

Както се вижда, моларната маса (в грама) е почти равна на атомната маса на споменатия елемент в периодичната таблица. Така че, когато се посочи атомно тегло, те обикновено го правят:

Можете да се изчисли моларната маса на различни елементи и да сте сигурни в коректността на това твърдение. За да се изчисли моларната маса може да използвате обикновен калкулатор, който се намира в долната част на страницата: