Promjer molekule vode u mm. Kvant

>>Fizika: Osnove molekularne kinetičke teorije. Veličine molekula

Molekule su vrlo male, ali pogledajte kako je lako procijeniti njihovu veličinu i masu. Dovoljno je jedno promatranje i nekoliko jednostavnih izračuna. Istina, još uvijek moramo smisliti kako to učiniti.
Molekularno-kinetička teorija strukture tvari temelji se na tri tvrdnje: materija se sastoji od čestica; te se čestice kreću nasumično; čestice međusobno djeluju. Svaka tvrdnja je rigorozno dokazana eksperimentima.
Svojstva i ponašanje svih tijela bez iznimke, od ciliata do zvijezda, određena su kretanjem čestica koje međusobno djeluju: molekula, atoma ili čak manjih formacija - elementarnih čestica.
Procjena veličina molekula. Da bismo bili potpuno sigurni u postojanje molekula, potrebno je odrediti njihovu veličinu.
Najlakši način da to učinite je da promatrate širenje kapljice ulja, primjerice maslinovog, po površini vode. Ulje nikada neće zauzeti cijelu površinu ako je posuda velika ( sl.8.1). Nemoguće je napraviti kapljicu od 1 mm 3 raširenu tako da zauzme površinu veću od 0,6 m 2 . Može se pretpostaviti da kada se ulje proširi na najveću površinu, formira sloj debljine samo jedne molekule - "monomolekularni sloj". Lako je odrediti debljinu tog sloja i tako procijeniti veličinu molekule maslinovog ulja.

Volumen V sloj ulja jednak je umnošku njegove površine S za debljinu d sloj, tj. V=Sd. Dakle, veličina molekule maslinovog ulja je:

Nema potrebe sada nabrajati sve moguće načine dokazivanja postojanja atoma i molekula. Moderni instrumenti omogućuju vidjeti slike pojedinačnih atoma i molekula. Slika 8.2 prikazuje mikrofotografiju površine silicijske pločice, gdje su izbočine pojedinačni atomi silicija. Takve su se slike prvi put naučile dobivati ​​1981. koristeći ne obične optičke, već složene tunelske mikroskope.

Molekule, uključujući i maslinovo ulje, veće su od atoma. Promjer bilo kojeg atoma približno je jednak 10 -8 cm. Te su dimenzije tako male da ih je teško zamisliti. U takvim slučajevima koriste se usporedbe.
Ovdje je jedan od njih. Ako se prsti stisnu u šaku i povećaju do veličine zemaljske kugle, tada će atom, pri istom povećanju, postati veličine šake.
Broj molekula. Uz vrlo male veličine molekula, njihov broj u svakom makroskopskom tijelu je ogroman. Izračunajmo približan broj molekula u kapi vode mase 1 g i, prema tome, volumena 1 cm 3 .
Promjer molekule vode je približno 3 10 -8 cm. Pretpostavljajući da svaka molekula vode s gustim pakiranjem molekula zauzima volumen (3 10 -8 cm) 3, možete pronaći broj molekula u kapi dijeljenjem volumen kapi (1 cm 3) po volumenu, po molekuli:

Svakim udisajem uhvatite toliko molekula da kad bi se nakon izdisaja sve ravnomjerno rasporedile u zemljinoj atmosferi, tada bi svaki stanovnik planeta primio dvije-tri molekule koje su bile u vašim plućima tijekom udisaja.
Dimenzije atoma su male: .
Više puta će se raspravljati o tri glavne odredbe molekularno-kinetičke teorije.

???
1. Koja mjerenja treba poduzeti za procjenu veličine molekule maslinovog ulja?
2. Kad bi se atom povećao do veličine zrna maka (0,1 mm), koju bi veličinu tijela doseglo zrno pri istom povećanju?
3. Navedite dokaze o postojanju vama poznatih molekula koji nisu spomenuti u tekstu.

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, 10. razred fizike

Sadržaj lekcije sažetak lekcije okvir za podršku lekcija prezentacija akcelerativne metode interaktivne tehnologije Praksa zadaci i vježbe samoprovjera radionice, treninzi, slučajevi, potrage domaća zadaća pitanja za raspravu retorička pitanja učenika Ilustracije audio, video isječci i multimedija fotografije, slikovne grafike, tablice, sheme humor, anegdote, vicevi, stripovi parabole, izreke, križaljke, citati Dodaci sažetakačlanci čipovi za radoznale varalice udžbenici osnovni i dodatni rječnik pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i nastaveispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje fragmenta u udžbeniku elementi inovacije u lekciji zamjena zastarjelih znanja novima Samo za učitelje savršene lekcije kalendarski plan za godinu metodološke preporuke programa rasprave Integrirane lekcije

Ako imate ispravke ili prijedloge za ovu lekciju,

MKT je jednostavan!

"Ništa ne postoji osim atoma i praznog prostora..." - Demokrit
"Svako tijelo može se dijeliti neograničeno dugo" - Aristotel

Glavne odredbe molekularne kinetičke teorije (MKT)

Svrha ICB-a- ovo je objašnjenje strukture i svojstava različitih makroskopskih tijela i toplinskih pojava koje se u njima događaju, kretanjem i međudjelovanjem čestica koje čine tijela.
makroskopska tijela- To su velika tijela, koja se sastoje od ogromnog broja molekula.
toplinske pojave- pojave povezane s grijanjem i hlađenjem tijela.

Glavne izjave ILC-a

1. Tvar se sastoji od čestica (molekula i atoma).
2. Između čestica postoje praznine.
3. Čestice se kreću nasumično i kontinuirano.
4. Čestice međusobno djeluju (privlače se i odbijaju).

MKT potvrda:

1. eksperimentalni
- mehaničko drobljenje tvari; otapanje tvari u vodi; kompresija i ekspanzija plinova; isparavanje; deformacija tijela; difuzija; Brigmanov pokus: ulje se ulije u posudu, klip pritisne ulje odozgo, pod pritiskom od 10 000 atm ulje počinje curiti kroz stijenke čelične posude;

Difuzija; Brownovo gibanje čestica u tekućini pod udarom molekula;

Slaba stlačivost čvrstih i tekućih tijela; značajni napori za lomljenje krutih tvari; spajanje kapljica tekućine;

2. ravno
- fotografiranje, određivanje veličine čestica.

Brownovo gibanje

Brownovo gibanje je toplinsko gibanje lebdećih čestica u tekućini (ili plinu).

Brownovo gibanje postalo je dokaz kontinuiranog i kaotičnog (toplinskog) gibanja molekula materije.
- otkrio engleski botaničar R. Brown 1827. godine
- Teoretsko objašnjenje temeljeno na MKT dao je A. Einstein 1905. godine.
- eksperimentalno potvrdio francuski fizičar J. Perrin.

Masa i veličina molekula

Veličine čestica

Promjer bilo kojeg atoma je oko cm.

Broj molekula u tvari

gdje je V volumen tvari, Vo je volumen jedne molekule

Masa jedne molekule

gdje je m masa tvari,
N je broj molekula u tvari

Jedinica mase u SI: [m]= 1 kg

U atomskoj fizici masa se obično mjeri u jedinicama atomske mase (a.m.u.).
Konvencionalno se smatra da je 1 a.m.u. :

Relativna molekulska težina tvari

Radi praktičnosti izračuna, uvodi se količina - relativna molekularna težina tvari.
Masa molekule bilo koje tvari može se usporediti s 1/12 mase molekule ugljika.

gdje je brojnik masa molekule, a nazivnik 1/12 mase ugljikovog atoma

Ova veličina je bezdimenzijska, tj. nema jedinica

Relativna atomska masa kemijskog elementa

gdje je brojnik masa atoma, a nazivnik 1/12 mase atoma ugljika

Količina je bezdimenzionalna, tj. nema jedinica

Relativna atomska masa svakog kemijskog elementa dana je u periodnom sustavu.

Drugi način određivanja relativne molekularne težine tvari

Relativna molekulska masa tvari jednaka je zbroju relativnih atomskih masa kemijskih elemenata koji grade molekulu tvari.
Uzimamo relativnu atomsku masu bilo kojeg kemijskog elementa iz periodnog sustava!)

Količina tvari

Količina tvari (ν) određuje relativni broj molekula u tijelu.

gdje je N broj molekula u tijelu, a Na Avogadrova konstanta

Mjerna jedinica količine tvari u SI sustavu: [ν] = 1 mol

1 mol- to je količina tvari koja sadrži onoliko molekula (ili atoma) koliko ima atoma u ugljiku mase 0,012 kg.

Zapamtiti!
1 mol bilo koje tvari sadrži isti broj atoma ili molekula!

Ali!
Ista količina tvari za različite tvari ima različitu masu!

Avogadrova konstanta

Broj atoma u 1 molu bilo koje tvari naziva se Avogadrov broj ili Avogadrova konstanta:

Molekulska masa

Molarna masa (M) je masa tvari uzeta u jednom molu, ili inače, to je masa jednog mola tvari.

Masa molekule
- Avogadrova konstanta

Jedinica molarne mase: [M]=1 kg/mol.

Formule za rješavanje problema

Ove formule se dobivaju zamjenom gornjih formula.

Masa bilo koje količine materije

Mnogi eksperimenti to pokazuju veličina molekule jako malo. Linearna veličina molekule ili atoma može se pronaći na različite načine. Na primjer, uz pomoć elektronskog mikroskopa snimljene su fotografije nekih velikih molekula, a uz pomoć ionskog projektora (ionskog mikroskopa) može se ne samo proučavati struktura kristala, već i odrediti udaljenost između pojedinih atoma u molekuli.

Pomoću dostignuća suvremene eksperimentalne tehnologije bilo je moguće odrediti linearne dimenzije jednostavnih atoma i molekula koje iznose oko 10-8 cm.Linearne dimenzije složenih atoma i molekula mnogo su veće. Na primjer, veličina proteinske molekule je 43*10 -8 cm.

Za karakterizaciju atoma koristi se koncept atomskih radijusa, koji omogućuje približno procjenu međuatomskih udaljenosti u molekulama, tekućinama ili čvrstim tvarima, budući da atomi nemaju jasne granice u veličini. To je atomski radijus- ovo je sfera u kojoj je zatvoren glavni dio elektronske gustoće atoma (najmanje 90 ... 95%).

Veličina molekule je toliko mala da se može prikazati samo usporedbama. Na primjer, molekula vode mnogo je puta manja od velike jabuke, koliko je puta jabuka manja od kugle zemaljske.

mol tvari

Mase pojedinačnih molekula i atoma vrlo su male, pa je u izračunima prikladnije koristiti relativne nego apsolutne vrijednosti mase.

Relativna molekularna težina(ili relativna atomska masa) tvari M r je omjer mase molekule (ili atoma) dane tvari prema 1/12 mase atoma ugljika.

M r \u003d (m 0) : (m 0C / 12)

gdje je m 0 masa molekule (ili atoma) dane tvari, m 0C je masa atoma ugljika.

Relativna molekulska (ili atomska) masa tvari pokazuje koliko je puta masa molekule tvari veća od 1/12 mase izotopa ugljika C 12 . Relativna molekulska (atomska) masa izražava se u jedinicama atomske mase.

Jedinica atomske mase je 1/12 mase izotopa ugljika C 12. Precizna mjerenja su pokazala da je jedinica atomske mase 1,660 * 10 -27 kg, tj.

1 amu = 1,660 * 10 -27 kg

Relativna molekularna masa tvari može se izračunati zbrajanjem relativnih atomskih masa elemenata koji čine molekulu tvari. Relativnu atomsku masu kemijskih elemenata u periodnom sustavu kemijskih elemenata označio je D.I. Mendeljejev.

U periodnom sustavu D.I. Mendeljejev za svaki element je naznačen atomska masa, koji se mjeri u jedinicama atomske mase (amu). Na primjer, atomska masa magnezija je 24,305 amu, odnosno magnezij je dvostruko teži od ugljika, budući da je atomska masa ugljika 12 amu. (ovo proizlazi iz činjenice da je 1 amu = 1/12 mase izotopa ugljika koji čini većinu ugljikovog atoma).

Zašto mjeriti masu molekula i atoma u amu, ako postoje grami i kilogrami? Naravno, možete koristiti ove jedinice, ali to će biti vrlo nezgodno za pisanje (morat će se koristiti previše brojeva da bi se zapisala masa). Da biste pronašli masu elementa u kilogramima, pomnožite atomsku masu elementa s 1 amu. Atomska masa nalazi se prema periodnom sustavu elemenata (ispisuje se desno od slovne oznake elementa). Na primjer, težina atoma magnezija u kilogramima bila bi:

m 0Mg = 24,305 * 1 a.e.m. = 24,305 * 1,660 * 10 -27 = 40,3463 * 10 -27 kg

Masa molekule može se izračunati zbrajanjem masa elemenata koji čine molekulu. Na primjer, masa molekule vode (H 2 O) bit će jednaka:

m 0H2O \u003d 2 * m 0H + m 0O \u003d 2 * 1,00794 + 15,9994 = 18,0153 a.e.m. = 29,905 * 10 -27 kg

madež jednaka je količini tvari sustava koji sadrži onoliko molekula koliko ima atoma u 0,012 kg ugljika C 12. To jest, ako imamo sustav s nekom tvari, au tom sustavu ima onoliko molekula te tvari koliko ima atoma u 0,012 kg ugljika, tada možemo reći da u ovom sustavu imamo 1 mol tvari.

Avogadrova konstanta

Količina tvariν je jednak omjeru broja molekula u određenom tijelu prema broju atoma u 0,012 kg ugljika, odnosno broju molekula u 1 molu tvari.

ν = N / N A

gdje je N broj molekula u danom tijelu, N A je broj molekula u 1 molu tvari koja čini tijelo.

N A je Avogadrova konstanta. Količina tvari mjeri se u molovima.

Avogadrova konstanta je broj molekula ili atoma u 1 molu tvari. Ova konstanta je dobila ime u čast talijanskog kemičara i fizičara Amedeo Avogadro (1776 – 1856).

1 mol bilo koje tvari sadrži isti broj čestica.

N A \u003d 6,02 * 10 23 mol -1

Molekulska masa je masa tvari uzeta u količini od jednog mola:

μ = m 0 * N A

gdje je m 0 masa molekule.

Molarna masa se izražava u kilogramima po molu (kg/mol = kg*mol -1).

Molarna masa je povezana s relativnom molekulskom masom odnosom:

μ \u003d 10 -3 * M r [kg * mol -1]

Masa bilo koje količine tvari m jednaka je umnošku mase jedne molekule m 0 s brojem molekula:

m = m 0 N = m 0 N A ν = μν

Količina tvari jednaka je omjeru mase tvari i njezine molarne mase:

ν = m / μ

Masa jedne molekule tvari može se pronaći ako su poznate molarna masa i Avogadrova konstanta:

m 0 = m / N = m / νN A = μ / N A

Točnije određivanje mase atoma i molekula postiže se uporabom masenog spektrometra - uređaja u kojem se snop nabijenih čestica razdvaja u prostoru ovisno o njihovoj masi naboja pomoću električnog i magnetskog polja.

Na primjer, pronađimo molarnu masu atoma magnezija. Kao što smo gore saznali, masa atoma magnezija je m0Mg = 40,3463 * 10 -27 kg. Tada će molarna masa biti:

μ \u003d m 0Mg * N A \u003d 40,3463 * 10 -27 * 6,02 * 10 23 \u003d 2,4288 * 10 -2 kg / mol

Odnosno, 2,4288 * 10 -2 kg magnezija “stane” u jedan mol. Pa, ili oko 24,28 grama.

Kao što vidite, molarna masa (u gramima) gotovo je jednaka atomskoj masi navedenoj za element u periodnom sustavu. Stoga, kada pokazuju atomsku masu, obično čine sljedeće:

Atomska masa magnezija je 24,305 amu. (g/mol).

Općinska obrazovna ustanova

"Osnovna srednja škola br. 10"

Određivanje promjera molekula

Laboratorijski rad

Umjetnik: Masaev Evgeniy

7. razred "A"

Voditelj: Reznik A.V.

Gurjevski okrug

Uvod

Ove akademske godine počeo sam studirati fiziku. Naučio sam da su tijela koja nas okružuju sastavljena od sitnih čestica – molekula. Pitao sam se koje su veličine molekula. Zbog svoje vrlo male veličine, molekule se ne mogu vidjeti golim okom niti običnim mikroskopom. Čitao sam da se molekule mogu vidjeti samo elektronskim mikroskopom. Znanstvenici su dokazali da se molekule različitih tvari razlikuju jedna od druge, a molekule iste tvari su iste. Htio sam izmjeriti promjer molekule u praksi. Ali, nažalost, školski kurikulum ne predviđa proučavanje problema ove vrste, a pokazalo se da je to teško razmatrati samo i morao sam proučavati literaturu o metodama određivanja promjera molekula.

Poglavljeja. molekule

1.1 Iz teorije pitanja

Molekula u modernom smislu je najmanja čestica tvari koja ima sva njezina kemijska svojstva. Molekula je sposobna samostalno postojati. Može se sastojati od identičnih atoma, na primjer, kisika O 2, ozona O 3, dušika N 2, fosfora P 4, sumpora S 6 itd., i od različitih atoma: to uključuje molekule svih složenih tvari. Najjednostavnije molekule sastoje se od jednog atoma: to su molekule inertnih plinova - helija, neona, argona, kriptona, ksenona, radona. U takozvanim makromolekularnim spojevima i polimerima svaka se molekula može sastojati od stotina tisuća atoma.

Eksperimentalni dokaz o postojanju molekula prvi je najuvjerljivije dao francuski fizičar J. Perrin 1906. proučavajući Brownovo gibanje. Ona je, kako je pokazao Perrin, rezultat toplinskog gibanja molekula - i ništa drugo.

Bit molekule može se opisati i s druge točke gledišta: molekula je stabilan sustav koji se sastoji od atomskih jezgri (identičnih ili različitih) i okolnih elektrona, a kemijska svojstva molekule određena su elektronima vanjskih ljuski. u atomima. Atomi su u većini slučajeva spojeni u molekule kemijskim vezama. Tipično, takvu vezu stvaraju jedan, dva ili tri para elektrona koja dijele dva atoma.

Atomi u molekulama međusobno su povezani u određenom nizu i raspoređeni u prostoru na određeni način. Veze između atoma imaju različite snage; procjenjuje se količinom energije koja se mora utrošiti da se pokidaju međuatomske veze.

Molekule karakterizira određena veličina i oblik. Različitim je metodama utvrđeno da 1 cm 3 bilo kojeg plina u normalnim uvjetima sadrži oko 2,7x10 19 molekula.

Da bismo shvatili koliki je taj broj, možemo zamisliti da je molekula "cigla". Zatim, ako uzmemo broj cigli jednak broju molekula u 1 cm 3 plina u normalnim uvjetima i čvrsto obložimo njima površinu cijele kugle, tada bi one prekrile površinu slojem visokim 120 m, što je gotovo 4 puta veća od visine zgrade od 10 katova. Ogroman broj molekula po jedinici volumena ukazuje na vrlo malu veličinu samih molekula. Na primjer, masa molekule vode je m=29,9 x 10 -27 kg. Prema tome, veličina molekula je također mala. Promjer molekule smatra se najmanjom udaljenošću na kojoj im sile odbijanja omogućuju međusobno približavanje. Međutim, koncept veličine molekule je uvjetan, budući da na molekularnim udaljenostima ideje klasične fizike nisu uvijek opravdane. Prosječna veličina molekula je oko 10-10 m.

Molekula kao sustav koji se sastoji od međudjelovanja elektrona i jezgre može biti u različitim stanjima i prelaziti iz jednog stanja u drugo prisilno (pod utjecajem vanjskih utjecaja) ili spontano. Za sve molekule ove vrste karakterističan je određeni skup stanja koji može poslužiti za identifikaciju molekula. Kao neovisna formacija, molekula ima određeni skup fizičkih svojstava u svakom stanju, ta svojstva se čuvaju u jednom ili drugom stupnju tijekom prijelaza iz molekula u tvar koja se sastoji od njih i određuju svojstva ove tvari. Tijekom kemijskih transformacija molekule jedne tvari izmjenjuju atome s molekulama druge tvari, raspadaju se na molekule s manjim brojem atoma, a također stupaju u kemijske reakcije drugih vrsta. Stoga kemija proučava tvari i njihove pretvorbe u uskoj vezi sa strukturom i stanjem molekula.

Molekula se obično naziva električki neutralna čestica. U materiji pozitivni ioni uvijek koegzistiraju s negativnima.

Prema broju atomskih jezgri uključenih u molekulu, razlikuju se dvoatomne, troatomne itd. molekule. Ako broj atoma u molekuli prelazi stotine i tisuće, molekula se naziva makromolekula. Zbroj masa svih atoma koji čine molekulu smatra se molekulskom težinom. Prema molekularnoj masi sve se tvari uvjetno dijele na niske i visoke molekularne mase.

1.2 Metode mjerenja promjera molekula

U molekularnoj fizici glavni "glumci" su molekule, nezamislivo male čestice od kojih se sastoje sve tvari na svijetu. Jasno je da je za proučavanje mnogih fenomena važno znati što su oni, molekule. Konkretno, koje su njihove veličine.

Kada se govori o molekulama, obično se misli na njih kao na male, elastične, tvrde kuglice. Stoga znati veličinu molekula znači znati njihov polumjer.

Unatoč malenoj veličini molekula, fizičari su uspjeli razviti mnogo načina za njihovo određivanje. Fizika 7 govori o dva od njih. Iskorištava se svojstvo nekih (vrlo malo) tekućina da se šire u obliku filma debljine jedne molekule. U drugom se veličina čestica određuje pomoću složenog uređaja - ionskog projektora.

Struktura molekula proučava se različitim eksperimentalnim metodama. Difrakcija elektrona, difrakcija neutrona i strukturna analiza X-zraka daju izravne informacije o strukturi molekula. Elektronska difrakcija, metoda koja istražuje raspršenje elektrona na snopu molekula u plinovitoj fazi, omogućuje izračunavanje parametara geometrijske konfiguracije za izolirane, relativno jednostavne molekule. Neutronska difrakcija i rendgenska strukturna analiza ograničene su na analizu strukture molekula ili pojedinačnih uređenih fragmenata u kondenziranoj fazi. Rendgenske studije, osim navedenih informacija, omogućuju dobivanje kvantitativnih podataka o prostornoj raspodjeli gustoće elektrona u molekulama.

Spektroskopske metode temelje se na individualnosti spektra kemijskih spojeva, koja je posljedica skupa stanja karakterističnih za svaku molekulu i odgovarajućih energetskih razina. Ove metode omogućuju provođenje kvalitativne i kvantitativne spektralne analize tvari.

Apsorpcijski ili emisijski spektri u mikrovalnom području spektra omogućuju proučavanje prijelaza između rotacijskih stanja, određivanje momenata tromosti molekula i na temelju njih duljine veza, veznih kutova i drugih geometrijskih parametara molekula. Infracrvena spektroskopija, u pravilu, istražuje prijelaze između vibracijsko-rotacijskih stanja i naširoko se koristi u spektralno-analitičke svrhe, budući da su mnoge vibracijske frekvencije određenih strukturnih fragmenata molekula karakteristične i malo se mijenjaju pri prijelazu s jedne molekule na drugu. U isto vrijeme, infracrvena spektroskopija također omogućuje prosuđivanje ravnotežne geometrijske konfiguracije. Spektri molekula u optičkom i ultraljubičastom frekvencijskom području povezani su uglavnom s prijelazima između elektroničkih stanja. Rezultat njihova istraživanja su podaci o značajkama potencijalnih površina za različita stanja i vrijednosti molekularnih konstanti koje određuju te potencijalne površine, kao i vremena života molekula u pobuđenim stanjima i vjerojatnosti prijelaza iz jednog stanja u drugo. .

O pojedinostima elektronske strukture molekula, foto- i rendgenski elektronski spektri, kao i Augerovi spektri, pružaju jedinstvene informacije, koje omogućuju procjenu vrste simetrije molekularnih orbitala i značajki distribucije gustoće elektrona. . Laserska spektroskopija (u različitim frekvencijskim područjima), koja se odlikuje izuzetno visokom selektivnošću pobuđivanja, otvorila je široke mogućnosti proučavanja pojedinačnih stanja molekula. Pulsna laserska spektroskopija omogućuje analizu strukture kratkoživućih molekula i njihovu transformaciju u elektromagnetsko polje.

Proučavanje njihovog ponašanja u vanjskim električnim i magnetskim poljima daje niz informacija o strukturi i svojstvima molekula.

Postoji, međutim, vrlo jednostavan, iako ne i najprecizniji način izračunavanja polumjera molekula (ili atoma), koji se temelji na činjenici da molekule tvari, kada su u krutom ili tekućem stanju, može se smatrati da su tijesno jedna uz drugu. U ovom slučaju, za grubu procjenu, možemo pretpostaviti da volumen V neka masa m tvar je jednostavno jednaka zbroju volumena molekula sadržanih u njoj. Zatim volumen jedne molekule dobijemo dijeljenjem volumena V po broju molekula N.

Broj molekula u tijelu mase m kao i poznato

, gdje M- molarna masa tvari N A je Avogadrov broj. Otud glasnoća V 0 jedne molekule odreduje se iz jednakosti .

Ovaj izraz uključuje omjer volumena tvari i njezine mase. Suprotan odnos

Molekule imaju različite veličine i oblike. Radi jasnoće, molekulu ćemo prikazati u obliku lopte, zamišljajući da je prekrivena sfernom površinom unutar koje se nalaze elektronske ljuske njegovih atoma (slika 4, a). Prema suvremenim shvaćanjima, molekule nemaju geometrijski definiran promjer. Stoga je dogovoreno da se udaljenost između središta dviju molekula (slika 4b) uzme kao promjer d molekule, toliko blizu da su sile privlačenja između njih uravnotežene silama odbijanja.

Iz kolegija kemije "poznato je da kilogram-molekula (kilomol) bilo koje tvari, bez obzira na stanje agregacije, sadrži isti broj molekula, koji se naziva Avogadrovim brojem, tj. N A \u003d 6,02 * 10 26 molekula.

Sada procijenimo promjer molekule, na primjer vode. Da bismo to učinili, volumen kilomola vode podijelimo s Avogadrovim brojem. Kilomol vode ima masu 18 kg. Uz pretpostavku da su molekule vode smještene blizu jedna drugoj i njezina gustoća 1000 kg / m 3, možemo to reći 1 kmol voda zauzima volumen V \u003d 0,018 m 3. Volumen po molekuli vode

Uzimajući molekulu kao loptu i koristeći formulu za volumen lopte, izračunavamo približni promjer, inače linearnu veličinu molekule vode:

Promjer molekule bakra 2,25*10 -10 m. Promjeri molekula plina su istog reda. Na primjer, promjer molekule vodika 2,47 * 10 -10 m, ugljični dioksid - 3,32*10 -10 m. Dakle, molekula ima promjer reda 10 -10 m. Po dužini 1 cm U blizini se može nalaziti 100 milijuna molekula.

Procijenimo masu molekule, na primjer šećera (C 12 H 22 O 11). Da biste to učinili, potrebna vam je masa od kilomola šećera (μ = 342,31 kg/kmol) podijeljeno s Avogadrovim brojem, tj. s brojem molekula u