21. Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества.
Если стальной шарик, который проходит через кольцо нагреть, то он уже не пройдет через это кольцо. Следовательно, твердые тела при нагревании расширяются.
При нагревании расширяются и жидкости. Пример колба с водой, при нагревании уровень воды в колбе увеличивается.
Все эти опыты указывают на то, что вещества состоят из отдельных частиц, разделенных промежутками. Изменение расстояния между частицами и приводит к изменению объема тела.
То, что любая жидкость или твердое тело кажутся сплошными, указывает на очень маленькие размеры частиц и промежутков между ними. На примере опыта с раствором медного купороса можно проследить, что чем меньше концентрация купороса в воде, тем светлее раствор. Самая маленькая концентрация медного купороса при растворении равномерно занимает весь объем воды в сосуде. Следовательно в самой малой порции вещества очень много частиц, которые равномерно занимают весь объем, а сами очень малы и по размерам, и по массе. Эти частицы названы молекулами.
Многочисленные опыты показали, что молекулы одного и того же вещества одинаковы. Нельзя, отличить воду, полученную из сока или из молока, от воды, полученной путем перегонки морской воды, так как молекулы одинаковы и никакое другое вещество не состоит из таких же молекул.
Хотя молекулы и очень маленькие частицы вещества, но и они делимы. Частицы, из которых состоят молекулы, называют атомами. Например, молекула кислорода состоит из двух атомов, а молекула воды – из трех атомов: одного кислорода и двух атомов водорода.
ажутся сплошными, указывает на очень маленькие размеры частиц и промежутков между ними. На примере опыта с раствором медного купороса можно проследить, что чем меньше концентрация купороса в воде, тем светлее раствор. Самая маленькая концентрация медного купороса при растворении равномерно занимает весь объем воды в сосуде. Следовательно в самой малой порции вещества очень много частиц, которые равномерно занимают весь объем, а сами очень малы и по размерам, и по массе. Эти частицы названы молекулами.
22. Масса и размеры молекул.
Молярная масса - физическая величина, равная отношению массы вещества к количеству вещества.
где M - молярная масса, m - масса вещества, ν - количество вещества.
Молярная масса численно равна массе одного моля вещества.
Единица измерения молярной массы - кг/моль.
где Na = 6,022·1023 моль-1 - постоянная Авогадро,
N- число частиц системы, m0 - масса одной молекулы (для веществ атомарного строения - масса атома).
Масса молекулы равна отношению массы всего вещества к количеству молекул в веществе или отношению молярной массы к постоянной Авогадро.
Единица измерения массы молекулы - кг.
Средняя масса молекул 10-23 - 10 -26 кг. Например, масса молекулы воды - 3·10-26 кг.
Размер атома определяется расстоянием от центра ядра до орбит, на которых находятся валентные электроны или расстоянием от центра ядра до внешних заполненных электронных орбит.
Размер молекул - условная величина.
Эффективным диаметром молекулы называют расстояние предельного сближения центров двух молекул. Размеры молекулы порядка 10 -10 м. Например, эффективный диаметр молекулы воды примерно 4·10 -26 м.
Для молекул (атомов) веществ в твердом и жидком состоянии примерный объем одной молекулы (атома) равен отношению всего объема вещества к количеству молекул (атомов).
где V0 -объем молекулы или атома.