Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества

Читайте также:
  1. I. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ
  2. I. Теоретические основы геоботаники
  3. II. Психолого-педагогические основы работы в ДОД.
  4. IБ. Схемы строения главной и париетальной клеток
  5. Money Management - основы управления капиталом
  6. V. ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАШЮТОМ.
  7. Аварийно химически опасные вещества

В основе молекулярной физики лежит молекулярно-кинетическая теория строения вещества. Основным понятием этой теории является молекула.

2.1 Основные положения МКТ и их опытные доказательства:

1) Все вещества состоят из мельчайших частиц – молекул, атомов или ионов, между которыми есть промежутки.

· крошение вещества

· испарение жидкостей

· смешивание веществ

· диффузия

· растворение твердых тел в жидкостях

· исследования в области атомной, ядерной физики и физики элементарных частиц

· сжимаемость газов

· результаты электронной микроскопии

· рентгеноструктурный анализ

2) Частицы в любом веществе непрерывно и хаотически движутся.

· испарение (вылет частиц с поверхности жидкого или твердого вещества)

· диффузия - процесс выравнивания концентрации молекул какого-либо вещества в пространстве, обусловленный хаотическим движением (в газах – распространение запахов, в жидкостях – растворение акварельной краски в воде, в твердых телах – слипание отшлифованных пластин металла)

Вопрос: В каких веществах – твердых, жидких или газообразных - диффузия происходит быстрее?

· Броуновское движение – хаотичное движение взвешенных в жидкости или газе частиц под действием ударов молекул жидкости или газа (1827 г. – английский ботаник Броун)

Вопросы: Как зависит интенсивность броуновского движения от температуры окружающей среды. Как зависит расстояние, проходимое взвешенной частицей между двумя последовательными ударами, от величины этой частицы?

· свойство газов занимать весь предоставленный им объем

3) На небольших расстояниях между частицами (молекулами, атомами, ионами) действуют как силы притяжения, так и силы отталкивания; природа этих сил электромагнитная.

· сохранение формы твердых тел

· упругость тел

· слипание тел с отшлифованными поверхностями (опыт со свинцовыми цилиндрами)

· поверхностное натяжение жидкости

· капиллярные явления

· явления смачивания и несмачивания

· малая сжимаемость плотных газов и жидкостей

2.2 Молекула и ее основные характеристики:

Молекулаэто наименьшая устойчивая частица вещества, обладающая его химическими свойствами. Впервые экспериментально доказал существование молекул учёный Перрен: он изучал броуновское движение и установил реальное существование молекул.

Молекула состоит из атомов.

Атом(неделимый)– наименьшая частица химического элемента, носитель его свойства (этот термин ввел древнегреческий философ Демокрит, проведя мысленный эксперимент с делением на части кирпича).

Молекула (атом) характеризуется:

1. массой,

2. размером,

3. скоростью движения

4. средней длиной свободного пробега.

1. Масса молекулы (атома):m0 [ кг ]≈ 10-26 кг

Масса молекулы (атома), измеренная в атомных единицах, называется относительной молекулярной (атомной) массой.Она показывает во сколько раз масса молекулы (атома) больше, чем масса 1/12 части атома изотопа углерода C12.



Атомной единицей массы (а.е.м.)называется масса 1/12 части изотопа углерода C12.

1а.е.м. =1,66 ·10-27кг

Относительная молекулярная (атомная) масса обозначается - Mr (Ar)

Пример:


Ar(1H1) = 1а.е.м. (атом водорода)

Ar(1H2) = 2а.е.м. (атом дейтерия)

Ar(1H3) =3a.e.м. (атом трития)

Mr(H2) = 2а.е.м. (молекула водорода)

Mr(O2) = 32а.е.м. (молекула кислорода).

Ar(Au) = 79а.е.м. (атом золота)


Задание 1: выразить приведенные выше относительные массы в килограммах.

Молемназывают количество вещества, в котором содержится столько же частиц, сколько атомов в 12 граммах изотопа углерода С12.

1моль любого вещества содержит одинаковое число частиц.

Молярная масса – это масса одного моля частиц: M [кг/моль]

Количество молекул в одном моле вещества называется постоянной Авогадро (или числом Авогадро)и обозначается NA.

NA постоянная Авогадро

NA =6,02 ·1023 молекул/моль

Связь между молярной (М) и относительной молекулярной (Mr) массами выражает формула: M = Mr ·10-3 кг/моль

Загрузка...

Прибор, который позволяет измерить массу атома, называется масс- спектрограф. Он был построен в 1919 г. учёным В. Астоном. Этот прибор определяет массу с точностью до 0,01%.

Задание 2: определить молярную массу атомов и молекул кислорода, молекул воды, углекислого газа.

2.Размер молекул (атомов)

Оценить размер молекулы можно, проведя следующий опыт: На поверхность воды выливают каплю оливкового масла массой 0,080 мг, которая, растекаясь, образует масляную пленку – круг площадью 200 см2. Если принять, что толщина пленки – величина того же порядка, что и диаметр молекулы, то можно вычислить ее значение.

Задание 3: определить по приведенным выше данным размер молекулы оливкового масла.

3.Скорости молекул.

Для описания движения частиц существует средняя арифметическая скорость, средняя квадратичная скорость и наиболее вероятная скорость.

Средней арифметической скоростью называется отношение суммы скоростей всех частиц к их количеству:

.

Средней квадратичной скоростью называется корень квадратный из среднего значения квадрата скоростей всех частиц:

.

Наиболее вероятную скорость имеет большинство частиц при данной температуре. Ее можно вычислить по формуле:

.

В этих формулах k – постоянная Больцмана: k = 1,38∙10-23 Дж/К; π – число Пифагора: π = 3,14; Т – абсолютная температура, измеренная по шкале Кельвина; mо – масса молекулы (атома): .

Задание 4: Решить задачи.

Задача 1

Определить среднюю квадратичную скорость при нормальных условиях для молекул водорода и кислорода.

Задача 2

Определить среднюю арифметическую скорость, среднюю квадратичную скорость и наиболее вероятную скорость атомов серебра при температуре 1173 К.

 


Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 407 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Основные физические термины | Структура физической теории | Физика и гуманитарные науки. | Основная задача, структура и модели. | Система понятий и законов кинематики | Система понятий и законов динамики | Система понятий и законов статики | Законы сохранения и их применение к ударам | Работа в механике. Мощность. КПД. | Механическая картина мира как один из этапов развития физической картины мира. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Предмет изучения и основное понятие| Опыт Штерна.

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.056 сек.)