Ni kipenyo gani cha molekuli ya maji? Kanuni za msingi za nadharia ya kinetic ya Masi

SURA YA 4. DARASA LA AWALI LA HABARI KUHUSU MUUNDO WA MAMBO.

Kutatua matatizo kwenye mada hii kunafaa kuwasaidia wanafunzi kukuza dhana za awali kuhusu muundo wa molekuli ya dutu.

Katika kazi, ni muhimu kuzingatia, kwanza kabisa, ukweli kama huo, maelezo ya kisayansi ambayo inaongoza kwa wazo kwamba miili ina chembe ndogo - molekuli.

Ifuatayo, shida kadhaa zinapaswa kutatuliwa ambazo hutoa wazo la saizi ya molekuli, pamoja na mali zao, harakati na mwingiliano. Kwa sababu ya ukosefu wa maandalizi ya hisabati ya wanafunzi, shida nyingi lazima ziwe za hali ya juu.

Uangalifu mkubwa lazima pia ulipwe kwa shida za majaribio. Wanafunzi wanaweza pia kufanya kazi rahisi za majaribio wakiwa nyumbani.

Taarifa zilizopatikana kuhusu muundo wa molekuli ya dutu kisha hutumika kueleza tofauti kati ya hali ngumu, kioevu na gesi ya suala.

1. Kuwepo kwa molekuli. Ukubwa wa molekuli

Ni muhimu kufafanua na kuimarisha dhana ya awali ya molekuli na ukubwa wao kwa msaada wa kazi ambazo picha za molekuli zilizopatikana kwa kutumia darubini ya elektroni hutolewa.

Kutatua matatizo ambayo yanaonyesha muundo tata wa molekuli sio lazima. Lakini katika mpango wa utangulizi, hasa katika madarasa yenye ufanisi mkubwa wa kitaaluma, unaweza kuzingatia matatizo 2-3 yanayoonyesha kwamba molekuli za dutu tata zinajumuisha chembe ndogo - atomi.

Pamoja na zile za ubora, unaweza kutoa shida kwa mahesabu rahisi ya saizi kamili na jamaa za molekuli.

43. Kielelezo 11 kinaonyesha picha ya darubini ya elektroni ya chembe imara. Ambayo

Mchele. 11. (angalia scan)

Je, hitimisho linaweza kutolewa kwa kuzingatia picha hii kuhusu muundo wa kitu kigumu? Kwa kutumia kiwango kilichoonyeshwa kwenye picha, tambua ukubwa wa chembe moja - molekuli.

Suluhisho. Kipaumbele hulipwa kwa ukweli kwamba molekuli zote zinafanana, ziko katika imara kwa utaratibu fulani na zina ufungaji mnene kiasi kwamba mapungufu madogo tu yanabaki kati yao.

Kuamua kipenyo cha molekuli, hesabu idadi yao (50) kwa umbali ulioonyeshwa wa cm 0.00017, na, kwa kuhesabu, pata kwamba kipenyo cha molekuli ni takriban 0.000003 cm.

Waambie wanafunzi kwamba hii ni molekuli kubwa. Molekuli ya maji, kwa mfano, ina kipenyo karibu mara mia ndogo.

44. Microscope ya macho inakuwezesha kutofautisha vitu kuhusu ukubwa wa cm 0.00003. Je, inawezekana kuona tone la maji na kipenyo cha molekuli mia, elfu, milioni katika darubini hiyo? Kipenyo cha molekuli ya maji ni takriban

Kwa hivyo, kwa darubini ya macho unaweza kuona tone la maji ambalo kipenyo chake ni angalau mara 1000 kuliko kipenyo cha molekuli ya maji. Molekuli za maji zenyewe haziwezi kuonekana kwa darubini ya macho.

45. Idadi ya molekuli katika hewa kwa shinikizo la kawaida na 0 ° C ni. Kwa kudhani kuwa kipenyo cha molekuli moja ya gesi ni takriban 0.00000003 cm, hesabu muda gani "shanga" zingekuwa ikiwa molekuli hizi zote zinaweza kupigwa kwa nguvu kwenye thread isiyoonekana.

Jibu. kilomita milioni 8.

46 (e). Weka mirija miwili ya majaribio juu chini ndani ya maji na weka ndani yake waya tupu zilizounganishwa kwenye nguzo za betri.. Angalia viputo vya gesi na uchunguze muundo wake kwa kutumia kibanzi kinachotoa moshi. Gesi hizo zilitoka wapi?

Suluhisho. Kulingana na uchomaji mkali wa splinters katika tube moja ya mtihani na flash katika nyingine, inahitimishwa kuwa kulikuwa na oksijeni katika tube moja ya mtihani na hidrojeni katika nyingine.

Wanaeleza kwamba gesi zilionekana wakati wa kuharibika kwa molekuli ya maji. Kwa hivyo, mali ya molekuli haihifadhiwa wakati imegawanywa katika sehemu ndogo. Wanafunzi wanaweza kufahamishwa kwamba maji pia hutengana na kuwa oksijeni na hidrojeni wakati mvuke wa maji unapokanzwa kwa joto la juu sana.

Molekuli huja kwa ukubwa na maumbo tofauti. Kwa uwazi, tutaonyesha molekuli kwa namna ya mpira, tukifikiri kwamba inafunikwa na uso wa spherical, ndani ambayo ni shells za elektroniki za atomi zake (Mchoro 4, a). Kwa mujibu wa dhana za kisasa, molekuli hazina kipenyo kilichoelezwa kijiometri. Kwa hiyo, ilikubaliwa kuchukua kipenyo cha d cha molekuli kama umbali kati ya vituo vya molekuli mbili (Mchoro 4, b), ambayo ni karibu sana kwamba nguvu za kuvutia kati yao zinasawazishwa na nguvu za kukataa.

Kutoka kwa kozi ya kemia inajulikana kuwa kilo molekuli (kilomole) ya dutu yoyote, bila kujali hali yake ya mkusanyiko, ina idadi sawa ya molekuli, inayoitwa nambari ya Avogadro, ambayo ni. N A = 6.02 * 10 26 molekuli.

Sasa hebu tukadirie kipenyo cha molekuli, kwa mfano maji. Ili kufanya hivyo, gawanya kiasi cha kilomole ya maji kwa nambari ya Avogadro. Kilomole ya maji ina wingi 18 kg. Kwa kudhani kuwa molekuli za maji ziko karibu na kila mmoja na msongamano wake 1000 kg/m3, tunaweza kusema hivyo 1 kmol maji huchukua kiasi V = 0.018 m3. Molekuli moja ya maji huchangia kiasi

Kuchukua molekuli kama mpira na kutumia formula ya kiasi cha mpira, tunahesabu kipenyo cha takriban, vinginevyo saizi ya mstari wa molekuli ya maji:

Kipenyo cha molekuli ya shaba 2.25*10 -10 m. Vipenyo vya molekuli za gesi ni za utaratibu sawa. Kwa mfano, kipenyo cha molekuli ya hidrojeni 2.47*10 -10 m, kaboni dioksidi - 3.32*10 -10 m. Hii ina maana kwamba molekuli ina kipenyo cha utaratibu wa 10 -10 m. Kwa urefu 1 cm Molekuli milioni 100 zinaweza kupatikana karibu.

Hebu tuhesabu wingi wa molekuli, kwa mfano sukari (C 12 H 22 O 11). Kwa kufanya hivyo unahitaji molekuli ya kilomoles ya sukari (μ = 342.31 kg/kmol) imegawanywa na nambari ya Avogadro, i.e. kwa idadi ya molekuli ndani

Kikoin A.K. Njia rahisi ya kuamua saizi ya molekuli // Quantum. - 1983. - Nambari 9. - P.29-30.

Kwa makubaliano maalum na bodi ya wahariri na wahariri wa jarida "Kvant"

Katika fizikia ya molekuli, "watendaji" wakuu ni molekuli, chembe ndogo zisizofikiriwa ambazo huunda vitu vyote duniani. Ni wazi kwamba kusoma matukio mengi ni muhimu kujua ni molekuli gani. Hasa, ni ukubwa gani wao.

Watu wanapozungumza kuhusu molekuli, kwa kawaida hufikiriwa kuwa ni mipira midogo, elastic na ngumu. Kwa hiyo, kujua ukubwa wa molekuli ina maana ya kujua radius yao.

Licha ya udogo wa ukubwa wa molekuli, wanafizikia wameweza kuendeleza njia nyingi za kuziamua. Fizikia 9 inazungumza juu ya wawili wao. Mtu huchukua faida ya mali ya vimiminika vingine (vichache sana) kueneza kwa namna ya filamu molekuli moja nene. Katika nyingine, saizi ya chembe imedhamiriwa kwa kutumia kifaa ngumu - projekta ya ion.

Walakini, kuna njia rahisi sana, ingawa sio sahihi zaidi, ya kuhesabu radii ya molekuli (au atomi) Inategemea ukweli kwamba molekuli za dutu, wakati iko katika hali ngumu au kioevu, inaweza kuchukuliwa kukazwa karibu na kila mmoja. Katika kesi hii, kwa makadirio mabaya, tunaweza kudhani kwamba kiasi V misa fulani m ya dutu ni sawa tu na jumla ya ujazo wa molekuli zilizomo. Kisha tunapata kiasi cha molekuli moja kwa kugawanya kiasi V kwa idadi ya molekuli N.

Idadi ya molekuli katika uzito wa mwili m sawa, kama inavyojulikana, \(~N_a \frac(m)(M)\), ambapo M- molekuli ya molar ya dutu N A ni nambari ya Avogadro. Kwa hivyo kiasi V 0 ya molekuli moja imedhamiriwa kutoka kwa usawa

\(~V_0 = \frac(V)(N) = \frac(V M)(m N_A)\) .

Usemi huu ni pamoja na uwiano wa kiasi cha dutu kwa wingi wake. Uhusiano wa kinyume \(~\frac(m)(V) = \rho\) ni msongamano wa dutu, kwa hivyo

\(~V_0 = \frac(M)(\rho N_A)\) .

Msongamano wa karibu dutu yoyote inaweza kupatikana katika meza zinazopatikana kwa kila mtu. Masi ya molar ni rahisi kuamua ikiwa fomula ya kemikali ya dutu inajulikana.

\(~\frac(4)(3) \pi r^3 = \frac(M)(\rho N_A)\) .

ambayo tunapata usemi wa radius ya molekuli:

\(~r = \sqrt (\frac(3M)(4 \pi \rho N_A)) = \sqrt (\frac(3)(4 \pi N_A)) \sqrt (\frac(M)(\rho) )\).

Mizizi ya kwanza kati ya hizi mbili ni thamani ya mara kwa mara sawa na ≈ 7.4 10 -9 mol 1/3, kwa hivyo formula ya r anajifanya

\(~r \takriban 7.4 \cdot 10^(-9) \sqrt (\frac(M)(\rho)) (m)\) .

Kwa mfano, radius ya molekuli ya maji iliyohesabiwa kwa kutumia fomula hii ni sawa na r B ≈ 1.9 · 10 -10 m.

Njia iliyoelezwa ya kuamua radii ya molekuli haiwezi kuwa sahihi kwa sababu tu mipira haiwezi kuwekwa ili hakuna mapungufu kati yao, hata ikiwa wanawasiliana. Kwa kuongeza, kwa "kufunga" vile vya molekuli-mipira, harakati za molekuli haziwezekani. Walakini, mahesabu ya saizi ya molekuli kwa kutumia fomula iliyotolewa hapo juu hutoa matokeo ambayo karibu sanjari na matokeo ya njia zingine, ambazo ni sahihi zaidi.

Na sehemu ndogo ambayo njia za kisasa za uchujaji kulingana na kanuni ya ungo zilipitiwa kwa jumla. Na walidokeza kwamba watakasaji wa membrane husafisha maji yenye sifa tofauti, ambayo inategemea saizi ya "seli", inayoitwa pores, katika ungo hizi za membrane. Kwa mtiririko huo, microfiltration ya maji- Hii ni teknolojia ya kwanza ya mifumo ya utakaso wa maji ya membrane ambayo tutazingatia.

Microfiltration ya maji ni utakaso wa maji kwa kiwango cha molekuli kubwa (macromolecules), kama vile chembe za asbesto, rangi, vumbi vya makaa ya mawe, cysts za protozoa, bakteria, kutu. Wakati macrofiltration (ya maji) huathiri mchanga, chembe kubwa za silt, chembe kubwa za kutu, nk.

Tunaweza kusema takriban kwamba saizi za chembe ambazo skrini za uchujaji wa makro ni chembe kubwa kuliko mikromita 1 (ikiwa cartridge maalum ya micron moja inatumiwa). Wakati ukubwa wa chembe ambayo microfiltration huondoa ni chembe kutoka micron 1 hadi 0.1 micron.

Unaweza kuuliza, "Lakini ikiwa chembe za chini hadi mikroni 0.1 zitaondolewa, je, chembe za mikroni 100 hazingeweza kunaswa kwa uchujaji mdogo? Kwa nini uandike 'micron 1 hadi mikroni 0.1' - huo ni mkanganyiko?"

Kwa kweli, hakuna utata fulani. Hakika, microfiltration ya maji itaondoa bakteria na vipande vikubwa vya mchanga. Lakini madhumuni ya microfiltration si kuondoa vipande vikubwa vya mchanga. Madhumuni ya kuchuja kidogo ni "kuondoa chembe ndani ya safu maalum ya saizi." Basi itakuwaje O Chembe kubwa zitaziba tu kisafishaji na kusababisha gharama za ziada.

Kwa hiyo, hebu tuendelee kwenye sifa za microfiltration ya maji.

Kwa kuwa microfiltration huondoa chembe za kupima microns 0.1-1, tunaweza kusema hivyo microfiltration ni teknolojia ya utando wa utakaso wa maji, ambayo hutokea kwenye ungo wa membrane na kipenyo cha seli ya pore ya microns 0.1-1. Hiyo ni, kwenye utando kama huo vitu vyote vikubwa kuliko mikroni 0.5-1 huondolewa:

Jinsi wanavyoondolewa kabisa inategemea kipenyo cha pores na ukubwa halisi wa, sema, bakteria. Kwa hiyo, ikiwa bakteria ni ndefu lakini nyembamba, basi itafaa kwa urahisi kupitia pores ya membrane ya microfiltration. Na bakteria nene ya spherical itabaki kwenye uso wa "sieve".

Matumizi ya kawaida ya microfiltration ni katika sekta ya chakula(kwa maziwa ya skimming, juisi za kuzingatia) na katika dawa(kwa ajili ya maandalizi ya msingi ya malighafi ya dawa). Microfiltration pia hutumiwa katika matibabu ya maji ya kunywa ya viwandani- hasa katika nchi za Magharibi (kwa mfano, huko Paris). Ingawa kuna uvumi kwamba moja ya mimea ya matibabu ya maji huko Moscow pia hutumia teknolojia ya microfiltration. Labda hii ni kweli :)

Lakini pia kuna filters za kaya kulingana na microfiltration.

Mfano wa kawaida ni kufuatilia utando wa microfiltration. Kufuatilia kutoka kwa neno "wimbo", yaani, kufuatilia, na jina hili linahusishwa na jinsi utando wa aina hii hufanywa. Utaratibu ni rahisi sana:

Filamu ya polima inakabiliwa na chembe, ambazo, kwa sababu ya nishati yao ya juu, huchoma athari kwenye filamu - unyogovu wa takriban saizi sawa, kwani chembe ambazo uso hupigwa bomba ni za ukubwa sawa.
Kisha filamu hii ya polymer imewekwa katika suluhisho, kwa mfano, asidi, ili athari za athari za chembe zipitie.
Kweli, basi utaratibu rahisi wa kukausha na kurekebisha filamu ya polymer kwenye substrate - na ndivyo hivyo, membrane ya microfiltration ya wimbo iko tayari!

Kwa hivyo, utando huu una kipenyo cha pore isiyobadilika na upenyo wa chini ikilinganishwa na mifumo mingine ya matibabu ya maji ya utando. Na hitimisho: utando huu utaondoa chembe za ukubwa fulani tu.

Pia kuna toleo la kisasa zaidi la utando wa kaya wa microfiltration - utando wa microfiltration iliyofunikwa na kaboni iliyoamilishwa. Hiyo ni, hatua zilizoorodheshwa hapo juu ni pamoja na hatua moja zaidi - kutumia safu nyembamba ya. Utando huu huondoa sio tu bakteria na uchafu wa mitambo, lakini pia

harufu,
vitu vya kikaboni,
na kadhalika.

Inapaswa kuzingatiwa kuwa kwa utando wa microfiltration kuna hatari. Kwa hivyo, bakteria ambazo hazikupita kwenye membrane anza kuishi kwenye utando huu na suala bidhaa za maisha yako ndani ya maji yaliyotakaswa. Hiyo ni, hutokea sumu ya sekondari ya maji. Ili kuepuka hili, ni muhimu kufuata maelekezo ya mtengenezaji kwa disinfection ya mara kwa mara ya utando.

Hatari ya pili ni hiyo bakteria wataanza kula utando huu wao wenyewe. Na watafanya mashimo makubwa ndani yao, ambayo yataruhusu vitu ambavyo utando unapaswa kubakishwa kupita. Ili kuzuia hili kutokea, unapaswa kununua vichujio kulingana na vitu vinavyostahimili bakteria (kwa mfano, utando wa kauri wa filtration) au uwe tayari kuchukua nafasi ya utando wa microfiltration mara kwa mara.

Uingizwaji wa mara kwa mara wa utando wa microfiltration pia unahimizwa na ukweli kwamba wao isiyo na kifaa cha kusafisha maji. Na pores ya membrane imefungwa tu na uchafu. Utando hushindwa.

Kimsingi, kila kitu ni kuhusu microfiltration. Microfiltration ni njia ya hali ya juu ya utakaso wa maji. Hata hivyo,

Madhumuni halisi ya microfiltration si kuandaa maji ya kunywa (kutokana na hatari ya uchafuzi wa bakteria), lakini kabla ya kutibu maji kabla ya hatua zinazofuata.

Hatua ya microfiltration huondoa mzigo mwingi kutoka kwa hatua zinazofuata za matibabu ya maji.

Kulingana na nyenzo Jinsi ya kuchagua chujio cha maji: http://voda.blox.ua/2008/07/Kak-vybrat-filtr-dlya-vody-22.html

Wakati atomi mbili au zaidi zimeunganishwa kwa kemikali, molekuli huundwa. Haijalishi ikiwa atomi hizi ni sawa au ni tofauti kabisa kutoka kwa kila mmoja, kwa umbo na kwa ukubwa. Tutagundua ukubwa wa molekuli ni nini na inategemea nini.

Molekuli ni nini?

Kwa maelfu ya miaka, wanasayansi wametafakari siri ya maisha, ni nini hasa hutokea wakati unapoanza. Kwa mujibu wa tamaduni za kale zaidi, maisha na kila kitu katika ulimwengu huu kina vipengele vya msingi vya asili - dunia, hewa, upepo, maji na moto. Hata hivyo, baada ya muda, wanafalsafa wengi walianza kutoa wazo la kwamba vitu vyote vimefanyizwa na vitu vidogo, visivyoweza kugawanyika ambavyo haviwezi kuumbwa au kuharibiwa.

Hata hivyo, ilikuwa tu baada ya ujio wa nadharia ya atomiki na kemia ya kisasa ambapo wanasayansi walianza kubandika kwamba chembe, zikichukuliwa pamoja, zilitokeza msingi wa msingi wa vitu vyote. Hivi ndivyo neno lilivyoonekana, ambalo katika muktadha wa nadharia ya kisasa ya chembe inahusu vitengo vidogo zaidi vya misa.

Kwa ufafanuzi wake wa kitamaduni, molekuli ni chembe ndogo zaidi ya dutu ambayo husaidia kudumisha mali zake za kemikali na za mwili. Inajumuisha atomi mbili au zaidi, au vikundi vya atomi zinazofanana au tofauti, zimewekwa pamoja na nguvu za kemikali.

Ni ukubwa gani wa molekuli? Katika daraja la 5, historia ya asili (somo la shule) inatoa wazo la jumla la ukubwa na maumbo; suala hili linasomwa kwa undani zaidi katika shule ya upili katika masomo ya kemia.

Mifano ya molekuli

Molekuli zinaweza kuwa rahisi au ngumu. Hapa kuna baadhi ya mifano:

H 2 O (maji);
N 2 (nitrojeni);
O 3 (ozoni);
CaO (oksidi ya kalsiamu);
C 6 H 12 O 6 (glucose).

Molekuli zinazojumuisha vipengele viwili au zaidi huitwa misombo. Hivyo, maji, oksidi ya kalsiamu na glucose ni misombo. Sio misombo yote ni molekuli, lakini molekuli zote ni misombo. Je, wanaweza kuwa wakubwa kiasi gani? Ukubwa wa molekuli ni nini? Ni ukweli unaojulikana kuwa karibu kila kitu kinachotuzunguka kina atomi (isipokuwa mwanga na sauti). Uzito wao wa jumla utakuwa wingi wa molekuli.

Masi ya molekuli

Wakati wa kuzungumza juu ya ukubwa wa molekuli, wanasayansi wengi huanza kutoka kwa uzito wa molekuli. Hii ndio jumla ya uzito wa atomi zote zilizojumuishwa ndani yake:

Maji, yenye atomi mbili za hidrojeni (kuwa na kitengo kimoja cha molekuli ya atomiki kila moja) na atomi moja ya oksijeni (vitengo 16 vya molekuli ya atomiki), ina uzito wa molekuli ya 18 (kwa usahihi, 18.01528).
Glucose ina uzito wa molekuli ya 180.
DNA, ambayo ni ndefu sana, inaweza kuwa na uzito wa molekuli ambayo ni takriban 1010 (takriban uzito wa kromosomu moja ya binadamu).

Kipimo katika nanometers

Mbali na wingi, tunaweza pia kupima jinsi molekuli kubwa ziko katika nanometers. Sehemu ya maji ni takriban 0.27 Nm kwa upana. DNA hufikia 2 nm kwa kipenyo na inaweza kunyoosha hadi mita kadhaa kwa urefu. Ni vigumu kufikiria jinsi vipimo vile vinaweza kuingia kwenye seli moja. Uwiano wa urefu hadi unene wa DNA ni wa kushangaza. Ni 1/100,000,000, ambayo ni kama nywele za binadamu urefu wa uwanja wa mpira.

Maumbo na ukubwa

Ni ukubwa gani wa molekuli? Wanakuja kwa maumbo na ukubwa tofauti. Maji na kaboni dioksidi ni kati ya ndogo zaidi, protini ni kati ya kubwa zaidi. Molekuli ni vipengele vinavyoundwa na atomi ambazo zimeunganishwa kwa kila mmoja. Kuelewa kuonekana kwa molekuli kwa jadi imekuwa sehemu ya kemia. Kando na tabia yao ya kemikali isiyoeleweka, moja ya sifa muhimu za molekuli ni saizi yao.

Ni wapi kujua jinsi molekuli kubwa zinavyofaa hasa? Jibu la hili na maswali mengine mengi husaidia katika uwanja wa nanoteknolojia, kwani dhana ya nanorobots na vifaa vya smart lazima inahusika na madhara ya ukubwa wa molekuli na maumbo.

Ni ukubwa gani wa molekuli?

Katika daraja la 5, historia ya asili juu ya mada hii hutoa habari ya jumla tu kwamba molekuli zote zinajumuisha atomi ambazo ziko katika mwendo wa nasibu mara kwa mara. Katika shule ya upili, unaweza tayari kuona fomula za kimuundo katika vitabu vya kiada vya kemia ambazo zinafanana na sura halisi ya molekuli. Hata hivyo, haiwezekani kupima urefu wao kwa kutumia mtawala wa kawaida, na kufanya hivyo, unahitaji kujua kwamba molekuli ni vitu vya tatu-dimensional. Picha yao kwenye karatasi ni makadirio kwenye ndege yenye pande mbili. Urefu wa molekuli hubadilishwa na uhusiano kati ya urefu wa pembe zake. Kuna tatu kuu:

Pembe ya tetrahedron ni 109 ° wakati vifungo vyote vya atomi hiyo kwa atomi zingine zote ni moja (dashi moja tu).
Pembe ya hexagon ni 120 ° wakati atomi moja ina dhamana moja mara mbili na atomi nyingine.
Pembe ya mstari ni 180 ° wakati atomi ina vifungo viwili au dhamana moja ya tatu na atomi nyingine.

Pembe halisi mara nyingi hutofautiana na pembe hizi kwa sababu idadi ya athari tofauti lazima zizingatiwe, ikijumuisha mwingiliano wa kielektroniki.

Jinsi ya kufikiria ukubwa wa molekuli: mifano

Ni ukubwa gani wa molekuli? Katika daraja la 5, majibu ya swali hili, kama tulivyokwisha sema, ni ya jumla. Wanafunzi wanajua kuwa saizi ya misombo hii ni ndogo sana. Kwa mfano, ikiwa unageuza molekuli ya mchanga katika nafaka moja ya mchanga kwenye mchanga mzima, basi chini ya wingi unaosababisha unaweza kujificha nyumba ya sakafu tano. Ni ukubwa gani wa molekuli? Jibu fupi, ambalo pia ni la kisayansi zaidi, ni kama ifuatavyo.

Masi ya molekuli ni sawa na uwiano wa wingi wa dutu nzima kwa idadi ya molekuli katika dutu au uwiano wa molekuli ya molar kwa mara kwa mara ya Avogadro. Kipimo cha kipimo ni kilo. Kwa wastani, uzito wa Masi ni 10 -23 -10 -26 kg. Hebu tuchukue maji kwa mfano. Uzito wake wa Masi itakuwa 3 x 10 -26 kg.

Ukubwa wa molekuli huathirije nguvu za kuvutia?

Kuwajibika kwa mvuto kati ya molekuli ni nguvu ya sumakuumeme, ambayo inajidhihirisha kupitia mvuto wa chaji tofauti na kurudisha nyuma chaji sawa. Nguvu ya kielektroniki iliyopo kati ya chaji tofauti hutawala mwingiliano kati ya atomi na kati ya molekuli. Nguvu ya mvuto ni ndogo sana katika kesi hii kwamba inaweza kupuuzwa.

Katika kesi hii, saizi ya molekuli huathiri nguvu ya kivutio kupitia wingu la elektroni la upotovu wa nasibu unaotokea wakati wa usambazaji wa elektroni za molekuli. Kwa upande wa chembe zisizo za polar, ambazo zinaonyesha tu mwingiliano dhaifu wa van der Waals au nguvu za utawanyiko, ukubwa wa molekuli huathiri moja kwa moja saizi ya wingu la elektroni linalozunguka molekuli hiyo. Kadiri inavyokuwa kubwa, ndivyo uwanja uliochajiwa unavyoizunguka.

Wingu kubwa la elektroni linamaanisha kuwa mwingiliano zaidi wa kielektroniki unaweza kutokea kati ya molekuli za jirani. Matokeo yake, sehemu moja ya molekuli huendeleza malipo chanya ya muda, wakati nyingine huendeleza malipo hasi ya sehemu. Hii inapotokea, molekuli inaweza kugawanya wingu la elektroni la jirani yake. Mvuto hutokea kwa sababu sehemu chanya ya molekuli moja inavutiwa na upande hasi wa sehemu nyingine.

Hitimisho

Kwa hivyo molekuli ni kubwa kiasi gani? Katika historia ya asili, kama tumegundua, mtu anaweza kupata tu wazo la mfano la wingi na ukubwa wa chembe hizi ndogo zaidi. Lakini tunajua kwamba kuna misombo rahisi na ngumu. Na jamii ya pili ni pamoja na dhana kama macromolecule. Ni kitengo kikubwa sana, kama vile protini, ambayo kwa kawaida huundwa kwa upolimishaji wa vitengo vidogo (monomeri). Kawaida huundwa na maelfu ya atomi au zaidi.