Kitengo cha molekuli ya atomiki. Nambari ya jina la Avogadro

Jambo lina molekuli. Kwa molekuli tutamaanisha chembe ndogo zaidi ya dutu fulani ambayo huhifadhi sifa za kemikali za dutu fulani.

Msomaji: Je, wingi wa molekuli hupimwa katika vitengo vipi?

Mwandishi: Uzito wa molekuli unaweza kupimwa katika vitengo vyovyote vya misa, kwa mfano katika tani, lakini kwa vile wingi wa molekuli ni ndogo sana: ~10–23 g, basi kwa faraja ilianzisha kitengo maalum - kitengo cha molekuli ya atomiki(a.e.m.).

Kitengo cha molekuli ya atomikiinaitwa thamani sawa na misa ya th ya atomi ya kaboni 6 C 12.

Nukuu 6 C 12 ina maana: atomi ya kaboni yenye wingi wa 12 amu. na malipo ya nyuklia ni malipo 6 ya msingi. Vile vile, 92 U 235 ni atomi ya urani yenye wingi wa 235 amu. na malipo ya kiini ni mashtaka 92 ya msingi, 8 O 16 ni atomi ya oksijeni yenye wingi wa amu 16 na malipo ya kiini ni mashtaka 8 ya msingi, nk.

Msomaji: Kwa nini ilichaguliwa kama kitengo cha atomiki cha uzito? (lakini sivyo au ) sehemu ya wingi wa atomi na hasa kaboni, na si oksijeni au plutonium?

Imeanzishwa kwa majaribio kuwa 1 g » 6.02×10 23 amu.

Nambari inayoonyesha ni mara ngapi uzito wa 1 g ni mkubwa kuliko 1 amu inaitwa Nambari ya jina la Avogadro: N A = 6.02×10 23.

Kutoka hapa

N A × (1 amu) = 1 g (5.1)

Kwa kupuuza wingi wa elektroni na tofauti katika wingi wa protoni na neutroni, tunaweza kusema kwamba idadi ya Avogadro takriban inaonyesha ni protoni ngapi (au, ambayo ni karibu kitu kimoja, atomi za hidrojeni) lazima zichukuliwe ili kuunda wingi wa 1 g (Mchoro 5.1).

Mole

Uzito wa molekuli, iliyoonyeshwa katika vitengo vya molekuli ya atomiki, inaitwa uzito wa Masi ya jamaa .

Imeteuliwa Bwana(r- kutoka kwa jamaa - jamaa), kwa mfano:

12 a.m.u. = 235 a.m.u.

Sehemu ya dutu ambayo ina idadi sawa ya gramu za dutu fulani kama idadi ya vitengo vya molekuli ya atomiki iliyo katika molekuli ya dutu fulani inaitwa. omba(mol 1).

Kwa mfano: 1) uzito wa Masi ya hidrojeni H2: kwa hiyo, mole 1 ya hidrojeni ina wingi wa 2 g;

2) uzito wa molekuli ya kaboni dioksidi CO 2:

12 amu + 2×16 asubuhi. = 44 amu

kwa hiyo, mole 1 ya CO 2 ina wingi wa 44 g.

Kauli. Mole moja ya dutu yoyote ina idadi sawa ya molekuli: N A = 6.02×10 23 pcs.

Ushahidi. Acha wingi wa molekuli ya dutu Bwana(a.m.) = Bwana× (1 amu). Kisha, kwa mujibu wa ufafanuzi, mole 1 ya dutu fulani ina wingi Bwana(g) = Bwana×(1 g). Hebu N ni idadi ya molekuli katika mole moja, basi

N× (wingi wa molekuli moja) = (wingi wa mole moja),

Mole ni kitengo cha msingi cha SI cha kipimo.

Maoni. Mole inaweza kufafanuliwa tofauti: mole 1 ni N A = = 6.02×10 Molekuli 23 za dutu hii. Kisha ni rahisi kuelewa kwamba wingi wa mole 1 ni sawa na Bwana(G). Hakika, molekuli moja ina molekuli Bwana(a.u.m.), i.e.

(wingi wa molekuli moja) = Bwana× (1 amu),

(wingi wa mole moja) = N A ×(wingi wa molekuli moja) =

= N A × Bwana× (1 amu) = .

Uzito wa mole 1 inaitwa molekuli ya molar ya dutu hii.

Msomaji: Ikiwa unachukua misa T ya dutu fulani ambayo molekuli ya molar ni m, basi itakuwa moles ngapi?

Hebu tukumbuke:

Msomaji: Ni vitengo gani vya SI vinapaswa kupimwa?

, [m] = kg/mol.

Kwa mfano, molekuli ya molar ya hidrojeni

Kitengo cha molekuli ya atomiki(mteule A. kula.), yeye ni dalton, - kitengo cha ziada cha utaratibu cha molekuli, kinachotumiwa kwa wingi wa molekuli, atomi, nuclei ya atomiki na chembe za msingi. Ilipendekezwa kwa matumizi ya IUPAP mnamo 1960 na IUPAC mnamo 1961. Maneno ya Kiingereza yanapendekezwa rasmi kitengo cha misa ya atomiki (a.m.u.) na sahihi zaidi - kitengo cha molekuli cha atomiki kilichounganishwa (u.a.m.u.)(kitengo cha atomiki cha ulimwengu wote, lakini hutumiwa mara kwa mara katika vyanzo vya kisayansi na kiufundi vya lugha ya Kirusi).

Kitengo cha molekuli ya atomiki kinaonyeshwa kulingana na wingi wa nuklidi ya kaboni 12 C. 1 a. e.m. ni sawa na moja ya kumi na mbili ya wingi wa nyuklidi hii katika hali ya asili ya nyuklia na atomiki. Ilianzishwa mwaka wa 1997 katika toleo la 2 la Kitabu cha Masharti cha IUPAC, thamani ya nambari ni 1 a. k.m. ≈ 1.6605402(10) ∙ 10 -27 kg ≈ 1.6605402(10) ∙ 10 -24 g.

Kwa upande mwingine, 1 a. e.m. ni mkabala wa nambari ya Avogadro, ambayo ni, 1/N A g. Chaguo hili la kitengo cha misa ya atomiki ni rahisi kwa kuwa uzito wa molar wa kitu fulani, kilichoonyeshwa kwa gramu kwa mole, inalingana kabisa na wingi wa atomi ya hii. kipengele, kilichoonyeshwa katika A. kula.

Hadithi

Wazo la misa ya atomiki lilianzishwa na John Dalton mnamo 1803; kitengo cha kipimo cha misa ya atomiki kilikuwa kwanza misa ya atomi ya hidrojeni (kinachojulikana kama misa ya atomiki). kiwango cha hidrojeni) Mnamo 1818, Berzelius alichapisha jedwali la misa ya atomiki inayohusiana na molekuli ya atomiki ya oksijeni, iliyochukuliwa kuwa 103. Mfumo wa Berzelius wa wingi wa atomiki ulitawala hadi miaka ya 1860, wakati wanakemia walichukua tena kipimo cha hidrojeni. Lakini mnamo 1906 walibadilisha kiwango cha oksijeni, kulingana na ambayo 1/16 ya molekuli ya atomiki ya oksijeni ilichukuliwa kama kitengo cha misa ya atomiki. Baada ya ugunduzi wa isotopu za oksijeni (16 O, 17 O, 18 O), misa ya atomiki ilianza kuonyeshwa kwa mizani mbili: kemikali, ambayo ilikuwa msingi wa 1/16 ya misa ya wastani ya atomi ya oksijeni asilia, na ya mwili, na kitengo cha molekuli sawa na 1/16 ya wingi wa nuclide ya atomi 16 O. Matumizi ya mizani miwili ilikuwa na idadi ya hasara, kama matokeo ambayo mwaka wa 1961 walibadilisha kwa kiwango kimoja, cha kaboni.

Na sawa na 1/12 ya wingi wa nuclide hii.

Imependekezwa kwa matumizi ya IUPAP katika na IUPAC kwa miaka. Maneno ya Kiingereza yanapendekezwa rasmi kitengo cha misa ya atomiki (a.m.u.) na sahihi zaidi - kitengo cha molekuli cha atomiki kilichounganishwa (u.a.m.u.)(kitengo cha atomiki cha ulimwengu wote, lakini hutumiwa mara kwa mara katika vyanzo vya kisayansi na kiufundi vya lugha ya Kirusi).

1 a. e.m., iliyoonyeshwa kwa gramu, ni sawa na nambari ya nambari ya Avogadro, ambayo ni, 1/N A, iliyoonyeshwa kwa mol -1. Uzito wa molar wa kipengele fulani, kilichoonyeshwa kwa gramu kwa mole, ni sawa na idadi ya molekuli ya kipengele hiki, kilichoonyeshwa katika a. kula.

Kwa kuwa wingi wa chembe za msingi kwa kawaida huonyeshwa katika volti za elektroni, kipengele cha ubadilishaji kati ya eV na a ni muhimu. kula. :

1 a. e.m. ≈ 0.931 494 028(23) GeV/ c²; GeV 1/ c² ≈ 1.073 544 188(27) a. saa 1 asubuhi. k.m. kg.

Hadithi

Wazo la misa ya atomiki lilianzishwa na John Dalton mnamo 1995; kitengo cha kipimo cha misa ya atomiki kilikuwa kwanza misa ya atomi ya hidrojeni (kinachojulikana kama misa ya atomiki). kiwango cha hidrojeni) Berzelius alichapisha jedwali la misa ya atomiki inayorejelea molekuli ya atomiki ya oksijeni, iliyochukuliwa kuwa 103. Mfumo wa Berzelius wa wingi wa atomiki ulitawala hadi miaka ya 1860, wakati wanakemia walipopitisha tena mizani ya hidrojeni. Lakini walibadilisha kwa kiwango cha oksijeni, kulingana na ambayo 1/16 ya molekuli ya atomiki ya oksijeni ilichukuliwa kama kitengo cha misa ya atomiki. Baada ya ugunduzi wa isotopu za oksijeni (16 O, 17 O, 18 O), misa ya atomiki ilianza kuonyeshwa kwa mizani mbili: kemikali, ambayo ilikuwa msingi wa 1/16 ya misa ya wastani ya atomi ya oksijeni asilia, na ya mwili, na kitengo cha molekuli sawa na 1/16 ya wingi wa nuclide ya atomi 16 O. Matumizi ya mizani miwili ilikuwa na idadi ya hasara, kama matokeo ambayo walibadilisha kwa kiwango kimoja, cha kaboni.

Viungo

• Misingi ya mara kwa mara ya Kimwili --- Orodha Kamili

Vidokezo

Muundo wa vitu ni ngumu, ingawa huundwa na chembe ndogo - atomi, molekuli, ioni. maji mengi na gesi, pamoja na baadhi ya yabisi. Vyuma na chumvi nyingi hutengenezwa na atomi na ioni za chaji. Chembe zote zina wingi, hata ndogo zaidi, ikiwa imeonyeshwa kwa kilo, hupokea thamani ndogo sana. Kwa mfano, m (H 2 O) = 30. 10 -27 kg. Wanafizikia na kemia wamesoma kwa muda mrefu sifa muhimu zaidi za dutu, kama vile wingi na saizi ya chembe ndogo. Misingi iliwekwa katika kazi za Mikhail Lomonosov na Hebu tuchunguze jinsi maoni juu ya microworld yamebadilika tangu wakati huo.

Maoni ya Lomonosov kuhusu "corpuscles"

Dhana ya uwazi ilionyeshwa na wanasayansi wa Ugiriki ya Kale. Wakati huo huo, jina "atomu" lilipewa chembe ndogo zaidi isiyoweza kugawanyika ya miili, "matofali" ya ulimwengu. Mtafiti mkuu wa Kirusi M.V. Lomonosov aliandika juu ya chembe ndogo isiyo na maana ya muundo wa jambo, isiyoweza kugawanyika kwa njia za kimwili - corpuscle. Baadaye, katika kazi za wanasayansi wengine, iliitwa "molekuli."

Uzito wa molekuli, pamoja na vipimo vyake, imedhamiriwa na mali ya atomi zake. Kwa muda mrefu, wanasayansi hawakuweza kutazama ndani ya ulimwengu mdogo, ambayo ilizuia maendeleo ya kemia na fizikia. Lomonosov alirudia kuwasihi wenzake kusoma na katika kazi zao kutegemea data sahihi ya hesabu - "kipimo na uzani". Shukrani kwa kazi ya mwanakemia wa Kirusi na mwanafizikia, misingi ya fundisho la muundo wa jambo iliwekwa, ambayo ikawa sehemu muhimu ya nadharia ya usawa ya atomiki-Masi.

Atomu na molekuli ni "vifaa vya ujenzi wa ulimwengu"

Hata miili ndogo ya microscopically ni ngumu na ina mali tofauti. Chembe kama vile atomi, iliyoundwa na kiini na tabaka za elektroni, hutofautiana katika idadi ya chaji chanya na hasi, radius na wingi. Atomi na molekuli hazipo kwa kutengwa ndani ya dutu; huvutia kwa nguvu tofauti. Athari za nguvu za kuvutia zinaonekana zaidi katika vitu vizito, dhaifu katika vimiminiko, na karibu hazihisiwi katika vitu vya gesi.

Athari za kemikali haziambatani na uharibifu wa atomi. Mara nyingi, wao hupanga upya na molekuli nyingine inaonekana. Uzito wa molekuli hutegemea ni atomi gani imeundwa kutoka. Lakini licha ya mabadiliko yote, atomi bado hazigawanyiki kwa kemikali. Lakini wanaweza kuwa sehemu ya molekuli tofauti. Katika kesi hii, atomi huhifadhi mali ya kitu ambacho ni mali yake. Kabla ya mgawanyiko wake katika atomi, molekuli huhifadhi sifa zote za dutu.

Microparticle ya muundo wa mwili ni molekuli. Masi ya molekuli

Kupima wingi wa miili ya macroscopic, vyombo hutumiwa, kongwe ambayo ni mizani. Ni rahisi kupata matokeo ya kipimo kwa kilo, kwa sababu hii ni kitengo cha msingi cha Mfumo wa Kimataifa wa Kiasi cha Kimwili (SI). Kuamua wingi wa molekuli katika kilo, mtu lazima aongeze wingi wa atomiki, akizingatia idadi ya chembe. Kwa urahisi, kitengo maalum cha misa kilianzishwa - moja ya atomiki. Unaweza kuiandika kama kifupisho cha barua (a.u.m.). Kitengo hiki kinalingana na moja ya kumi na mbili ya wingi wa nuclide ya kaboni ya 12 C.

Ikiwa tutaelezea thamani iliyopatikana katika vitengo vya kawaida, tunapata 1.66. 10 -27 kg. Ni hasa wanafizikia ambao hufanya kazi na viashiria vidogo vile kwa wingi wa miili. Nakala hiyo inatoa jedwali ambalo unaweza kujua ni nini misa ya atomiki ya vitu vingine vya kemikali. Ili kujua ni uzito gani wa moja katika kilo, zidisha kwa mbili misa ya atomiki ya kipengele hiki cha kemikali kilichotolewa kwenye jedwali. Kama matokeo, tunapata wingi wa molekuli inayojumuisha atomi mbili.

Uzito wa Masi ya jamaa

Ni vigumu kufanya kazi katika mahesabu na kiasi kidogo sana, haifai, husababisha matumizi ya muda na makosa. Kama ilivyo kwa wingi wa chembe ndogo, njia ya kutoka kwa hali hiyo ngumu ilikuwa kutumia neno linalojulikana kwa wanakemia linalojumuisha maneno mawili - "misa ya atomiki", jina lake ni Ar. Dhana inayofanana ilianzishwa kwa molekuli ya molekuli (sawa na wingi wa molekuli). Mfumo unaounganisha idadi mbili: Mr = m(in-va)/1/12 m(12 C).

Ni kawaida kusikia watu wakisema "uzito wa molekuli." Neno hili la kizamani bado linatumika kuhusiana na wingi wa molekuli, lakini mara chache na kidogo. Ukweli ni kwamba uzito ni wingi mwingine wa kimwili - nguvu ambayo inategemea mwili. Kinyume chake, wingi hutumika kama tabia ya mara kwa mara ya chembe zinazoshiriki katika michakato ya kemikali na kusonga kwa kasi ya kawaida.

Jinsi ya kuamua wingi wa molekuli

Uamuzi sahihi wa uzito wa molekuli unafanywa kwa kutumia kifaa - spectrometer ya molekuli. Ili kutatua matatizo, unaweza kutumia habari kutoka kwa meza ya mara kwa mara. Kwa mfano, molekuli ya oksijeni ni 16. 2 = 32. Hebu tufanye mahesabu rahisi na kupata thamani ya Mr (H 2 O) - uzito wa molekuli ya maji ya jamaa. Kutumia jedwali la mara kwa mara, tunaamua kwamba wingi wa atomi ya oksijeni ni 16, na ya atomi ya hidrojeni ni 1. Hebu tufanye mahesabu rahisi: M r (H 2 O) = 1. 2 + 16 = 18, ambapo M r ni uzito wa Masi, H 2 O ni molekuli ya maji, H ni ishara ya kipengele hidrojeni, O ni ishara ya kemikali ya oksijeni.

Misa ya Isotopiki

Vipengele vya kemikali katika asili na teknolojia zipo kwa namna ya aina kadhaa za atomi - isotopu. Kila moja yao ina misa ya mtu binafsi; thamani yake haiwezi kuwa na thamani ya sehemu. Lakini wingi wa atomiki wa kipengele cha kemikali mara nyingi ni nambari iliyo na sehemu kadhaa za desimali. Hesabu zinazingatia kuenea kwa kila aina kwenye ukoko wa dunia. Kwa hivyo, wingi wa atomi kwenye jedwali la upimaji sio nambari kamili kila wakati. Kutumia idadi kama hiyo kwa mahesabu, tunapata molekuli nyingi, ambazo pia sio nambari kamili. Katika hali zingine, maadili yanaweza kuzungushwa.

Masi ya vitu vya muundo usio wa Masi

Vipimo na wingi wa molekuli

Katika micrographs za elektroni za molekuli kubwa, atomi za mtu binafsi zinaweza kuonekana, lakini ni ndogo sana kwamba hazionekani na darubini ya kawaida. Ukubwa wa mstari wa chembe ya dutu yoyote, kama wingi, ni tabia ya mara kwa mara. Kipenyo cha molekuli inategemea radii ya atomi zinazoiunda na mvuto wao wa pande zote. Ukubwa wa chembe hubadilika na kuongezeka kwa idadi ya protoni na viwango vya nishati. Atomi ya hidrojeni ni ndogo zaidi kwa ukubwa, radius yake ni 0.5 tu. Sentimita 10 -8. Atomu ya urani ni kubwa mara tatu kuliko atomi ya hidrojeni. "Giants" halisi ya microcosm ni molekuli ya vitu vya kikaboni. Kwa hivyo, saizi ya mstari wa moja ya chembe za protini ni 44. 10 -8 cm.

Kwa muhtasari: wingi wa molekuli ni jumla ya wingi wa atomi zinazounda muundo wao. Thamani kamili katika kilo inaweza kupatikana kwa kuzidisha thamani ya uzito wa molekuli inayopatikana katika jedwali la mara kwa mara kwa thamani 1.66. 10 -27 kg.

Molekuli ni kidogo ikilinganishwa na macrobodies. Kwa mfano, kwa ukubwa, molekuli ya maji H 2 O ni ndogo kuliko apple kwa kiasi sawa na matunda haya ni ndogo kuliko sayari yetu.

Kama unavyojua tayari, miili yote imeundwa na molekuli. Ikiwa tunazungumza juu ya misa ya molekuli na kuielezea kwa gramu au kilo, basi tutaona kuwa misa ni ndogo sana, lakini ikiwa tunazungumza juu ya idadi ya molekuli, kwa mfano, katika sentimita moja ya ujazo wa nafasi inayotuzunguka, basi idadi ya molekuli hizi itakuwa kubwa. Kufanya kazi na idadi ndogo sana au kubwa sana sio rahisi sana, hata hivyo, wanasayansi waliweza kujua jinsi ya kuelezea wingi au ukubwa wa molekuli kwa nambari zisizo kubwa sana zinazoonekana, si zaidi ya mia moja. Leo tutakuonyesha jinsi walivyoweza kufanya hivyo.

Tunaona kwamba uzito mmoja kwa kiasi kikubwa unazidi mipira saba ya plastiki. Uzoefu na mizani hutupa jibu - kuna dutu zaidi katika uzani wa chuma, hii ni ikiwa tunalinganisha raia - hatua za inertia ya chuma na plastiki.

Lakini vipi ikiwa tutalinganisha sio wingi, lakini kiasi cha dutu ambayo iliingia katika kutengeneza mipira na uzani, kwa kweli, idadi ya chembe ambazo zinaundwa? Kuchukua mipira na uzito mikononi mwetu, tutaona kwamba uzito umepotea dhidi ya historia ya mipira hii. Ikiwa tungeweza kuhesabu idadi ya chembe ambazo zimejumuishwa katika chuma na plastiki, basi tungeona kwamba idadi ya atomi za chuma ingekuwa chini sana kuliko idadi ya molekuli katika mipira yote ya plastiki. Hii ina maana kwamba kuna dutu zaidi katika plastiki.

Majibu yote mawili ni sahihi.

Jambo ni kwamba katika kesi ya kwanza tulilinganisha wingi, yaani, kipimo cha inertia ya miili, na katika kesi ya pili tulilinganisha idadi ya molekuli, kiasi cha dutu.

Tunaweza kuchora mlinganisho rahisi na sukari kwenye kikombe cha kupimia. Swali la kiasi gani cha sukari kinaweza kujibiwa kwa kuangalia mgawanyiko wa kioo na takriban kuwaambia ni gramu ngapi za sukari kuna. Unaweza kuhesabu kila nafaka kwenye glasi na kujibu ni ngapi kati yao glasi inayo. Jibu la kwanza na la pili litakuwa sahihi. Ni lini ni rahisi zaidi kuzungumza juu ya wingi wa molekuli, na ni lini ni rahisi zaidi kuzungumza juu ya kiasi cha dutu? Hii ndio mada ya somo: "Misa ya molekuli, Kiasi cha dutu."

Katika karne ya 19, mwanasayansi wa Kiitaliano Avogadro alianzisha ukweli wa kuvutia: ikiwa gesi mbili tofauti, kwa mfano hidrojeni na oksijeni, ziko kwenye vyombo sawa, kwa shinikizo sawa na joto, basi katika kila chombo kutakuwa na idadi sawa ya molekuli. , ingawa wingi wa gesi unaweza kutofautiana sana, kwa mfano wetu - mara 16 (Mchoro 2).

Mchele. 2. Jaribio la Avogadro ()

Yote hii ina maana kwamba baadhi ya mali ya mwili imedhamiriwa kwa usahihi na idadi ya molekuli, na si tu kwa wingi.

Je, tunamaanisha nini kwa neno "kiasi cha dutu"? Dutu yoyote ina molekuli, atomi, ioni - ambayo ina maana kwamba kwa kiasi cha dutu tunaelewa idadi ya molekuli.

Kiasi cha kimwili kinachoamua idadi ya molekuli katika mwili fulani inaitwa kiasi cha dutu. Inaonyeshwa na herufi ya Kigiriki ν - nu.

Tulikubali kuchukua kama kitengo cha kiasi cha dutu kiasi ambacho kina chembe nyingi (atomi, molekuli) kama vile kuna atomi katika kilo 0.012 (gramu 12) ya isotopu ya kaboni yenye uzito wa atomiki 12.

Kitengo hiki kinaitwa mole.

Kutoka kwa ufafanuzi huu inafuata kwamba katika mole moja ya dutu yoyote kutakuwa na idadi sawa ya molekuli. Mole moja ya dutu yoyote ina 6.02 10 23 molekuli au chembe. Kiasi hiki kinaitwa Avogadro ya mara kwa mara.

Mchele. 3. Uamuzi wa jumla ya idadi ya molekuli ()

Fomula hii hukuruhusu kujua jumla ya idadi ya molekuli kwa kiasi kinachojulikana cha dutu.

Uzito wa molekuli ni ndogo sana. Wanafizikia waliamua hii kwa kutumia kinachojulikana kama spectrograph ya molekuli. Kwa mfano, thamani ya wingi wa molekuli ya maji (Mchoro 4):

Mchele. 4. Uamuzi wa wingi wa molekuli ya maji ()

Kama tunavyoona, kama vile katika kesi na kiasi cha dutu, kulinganisha wingi wa molekuli moja na kiwango cha misa, kilo, sio rahisi sana. Ikiwa katika kesi na kiasi cha dutu namba ni kubwa, basi katika kesi na molekuli ya molekuli namba ni ndogo sana. Ndio maana kitengo maalum cha ziada cha kimfumo kilichaguliwa kama kitengo cha kipimo cha molekuli au atomi - kitengo cha molekuli ya atomiki. Tutalinganisha kitengo cha misa sio na kiwango, lakini na wingi wa molekuli ya dutu fulani.

Dutu hii ikawa kipengele cha kawaida katika asili - kaboni, ambayo imejumuishwa katika misombo yote ya kikaboni. Kitengo cha molekuli ya atomiki ni sawa na:

1 amu = 1/12 molekuli ya kaboni - 12 (isotopu yenye nucleon 12)

1 amu = 1.66 · 10 -27 kg

Kwa kuwa tutapima wingi wa molekuli katika vitengo vya molekuli ya atomiki, tunafika kwenye kiasi kipya cha kimwili - molekuli ya jamaa ya molekuli.

Uwiano wa molekuli ya molekuli (atomi) ya dutu fulani kwa 1/12 ya molekuli ya atomi ya kaboni inaitwa. uzito wa Masi ya jamaa(au wingi wa atomiki) katika kesi ya muundo wa atomiki wa dutu.

Mifumo inayoelezea ufafanuzi huu:

Uzito wa Masi wa jamaa ni kiasi kisicho na kipimo; haupimwi kwa chochote. Hakuna kinachotuzuia kuendelea kupima wingi wa atomi na molekuli katika kilo wakati wowote inapotufaa. Kutoka kwa kozi ya kemia tunajua kwamba: molekuli ya jamaa ya dutu ni sawa na jumla ya wingi wa atomiki wa vipengele vilivyojumuishwa ndani yake. Kwa mfano, kwa maji H2O uzito wa Masi itakuwa:

Bw = 1 2 + 16 = 18

Jumla ya uzani wa molekuli ya oksijeni (16) na hidrojeni mbili (2.1) itatoa 18.

Jinsi ya kupata kawaida kati ya misa katika kilo na kiasi cha dutu katika moles? Kiasi hiki ni molekuli ya molar.

Masi ya Molar ni wingi wa mole moja ya dutu.

Iliyoteuliwa [M], iliyopimwa kwa kilo/mol.

Uzito wa Molar ni sawa na uwiano wa wingi kwa kiasi cha dutu:

Tunapata fomula zinazohusiana na sifa mbalimbali za molekuli.

Kuamua misa ya molar ya kipengele cha kemikali, hebu tugeuke kwenye jedwali la mara kwa mara la Mendeleev la vipengele vya kemikali - tunachukua tu molekuli ya atomiki A (idadi ya nucleons ya kipengele kinachohitajika) - hii itakuwa molekuli yake ya molar, iliyoonyeshwa kwa g / mol.

Kwa mfano, kwa alumini (Mchoro 5):

Mchele. 5. Uamuzi wa molekuli ya molar ya dutu ( )

Uzito wa atomiki ya alumini itakuwa 27 na molekuli ya molar itakuwa 0.027 kg / mol.

Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba molekuli ya kaboni ni 12 g/mol kwa ufafanuzi, wakati kiini cha atomi ya kaboni ina viini 12 - protoni 6 na neutroni 6, inageuka kuwa kila nucleon inachangia 1 g/mol kwa molekuli ya molar, hivyo molekuli ya molar ya kipengele cha kemikali na molekuli ya atomiki A itakuwa sawa na A g/mol.

Masi ya molar ya dutu ambayo molekuli ina atomi kadhaa hupatikana kwa muhtasari wa molekuli za molar, kwa mfano (Mchoro 6):

Mchele. 6. Molar molekuli ya dioksidi kaboni ()

Unahitaji kuwa mwangalifu haswa na misa ya molar ya gesi zingine, kama vile gesi ya hidrojeni, nitrojeni, oksijeni - molekuli yao ina atomi mbili - H 2, N 2, O 2, na heliamu, mara nyingi hupatikana katika shida, ni monatomic na. ina uzito wa Masi ya 4 g / mol iliyowekwa na meza ya mara kwa mara (Mchoro 7).

Mchele. 7. Molar wingi wa baadhi ya gesi ()

Mole moja ya dutu yoyote ina nambari ya Avogadro ya molekuli, ambayo inamaanisha kwamba ikiwa tutazidisha nambari ya Avogadro (idadi ya molekuli katika mole moja) kwa wingi wa molekuli moja m0, basi tunapata molekuli ya molar ya dutu hii, ambayo ni. , wingi wa mole moja ya dutu hii:

M = m 0 N A

Ikiwa wanafunzi 25 wanasoma darasani na eneo la 50 m2, basi kwa kila mwanafunzi kuna 2 m2. Wanapoenda kwenye chumba cha mazoezi na eneo la 500 m2, kila mwanafunzi atakuwa tayari na 20 m2. Idadi ya wanafunzi haijabadilika, lakini wamekuwa chini ya kusambazwa, katika kesi hii wanasema: mkusanyiko wa watu umepungua. Kwa njia hiyo hiyo, dhana ya mkusanyiko huletwa kwa molekuli katika nadharia ya kinetic ya molekuli.

Kuzingatia(n) ni idadi ya molekuli kwa ujazo wa kitengo cha dutu. Ni sawa na uwiano wa idadi ya molekuli kwa kiasi:

Fomula zinazohusiana na mkusanyiko na sifa zingine za molekuli:

Kwa kutumia fomula hizi, tunaweza kulinganisha vitu kwa idadi ya molekuli na kwa wingi.

Tumepokea kila kitu tunachohitaji ili kujenga nadharia ya kinetic ya molekuli, ambayo tutafanya katika masomo yanayofuata.

Bibliografia

1. Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Fizikia (kiwango cha msingi) - M.: Mnemosyne, 2012.
2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizikia daraja la 10. - M.: Mnemosyne, 2014.
3. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizikia - 9, Moscow, Elimu, 1990.

1. Lib.podelise.ru ().
2. Darasa-fizika.spb.ru ().
3. Bolshoyvopros.ru ().

Kazi ya nyumbani

1. Bainisha kiasi cha dutu.
2. Taja kitengo cha kipimo kwa wingi wa molekuli au atomi.
3. Fafanua uzito wa Masi ya jamaa.