68. Предмет дослідження молекулярної фізики. Будова речовин. Визначення вуглецевих одиниць

Молекуля́рна фі́зика — розділ фізики, який вивчає речовину на рівні молекул.

Основи сучасних уявлень про будову речовини були закладені в ті далекі часи, коли людина лише робила спробу зрозуміти суть речей, що оточували її.

Такі невіддільні від матерії поняття, як рух, дискретність були вже предметом дискусій старогрецьких натурфілософів. Поняття «атом» (неподільний) запровадив Демокрит (V ст. до н. е.). Нині уявлення про перервну, молекулярну будову речовини стало стрункою теорією, перевіреною безліччю експериментів.

Численні факти дали підстави дійти таких висновків:

• будь-яка речовина складається з найменших частинок — молекул або атомів, які перебувають у постійному безладному (хаотичному) русі;

• між молекулами діють сили притягання і відштовхування. Хаотичний рух молекул (атомів) називають тепловим рухом.

Властивості тіл визначаються насамперед їхньою внутрішньою будовою, властивостями частинок, з яких вони складаються, силами, які діють між частинками та ін. Тому питання про будову речовини є одним з основних у фізиці та інших науках про природу.

Речовина́ — вид матерії, яка на відміну від поля, характеризується масою та складається з елементарних частинок (електронів, протонів, нейтронів, мезонів тощо). Характерною властивістю таких частинок є відмінні від нуля баріонний заряд або лептонний заряд. Терміном хімічна речовина позначають головним чином матерію речовину організовану в атоми, молекули тощо

Більшість речовин молекулярної будови (кисень, вода, аміак, метан), але є й атомарні речовини (грфіт, алмаз, гелій,і всі інертні гази), і навіть іонні речовини (всі метали).

Маючи на увазі існування атомарних та іонних речовин, усе ж умовно можна говорити узагальнено про молекулярну будову речовини.   Молекулою називається найменша частинка речовини, що має її основні хімічні властивості та складається з атомів. Атом має складну структуру і являє собою позитивно заряджене ядро, оточене хмарою легких частинок — електронів, які мають негативний заряд.

69.Моль речовини. Число Авогадро. Характерний розмір молекул

Кі́лькість речови́ни — фізична величина, що характеризує кількість специфічних однотипних структурних одиниць-елементів (частинок), з котрих складається речовина. Під структурними одиницями розуміються будь-які частинки, з яких складається речовина (атоми, молекули, іони, електрони, протони, нейтрони або будь-які інші частинки).

В міжнародній системі одиниць СІ кількість речовини поряд з масою (яка теж фактично корелює з кількістю частинок) належить до основних одиниць окремого типу^[1]. Таким чином, кількість речовини в системі СІ не може бути виражена через інші базові одиниці. Одиниця кількості речовини називається моль. Моль дорівнює кількості речовини системи, яка містить стільки ж частинок, скільки міститься атомів у 0,012 кг вуглецю-12.

Число Авогадро — кількість структурних одиниць (атомів, молекул або інших) в одному молі^[1].

Число Авогадро позначають N_A, воно є однією з найважливіших сталих у фізиці і хімії.

Стала Авогадро дорівнює^[2]

N_A = 6.02214179·10²³ ± 0.00000030·10²³ моль^-1

Число Авогадро визначене близько 20 незалежними один від одного методами. Результати цих вимірювань взагалі відповідають один одному, що є яскравим свідченням реальності молекул і молекулярної будови речовини. Знаючи число Авогадро й об'єм 1 грам-молекули (молярний об'єм), можна визначити кількість молекул в одиниці об'єму, тобто число Лошмідта.

Моле́кула — здатна до самостійного існування частинка простої або складної речовини, що має її основні хімічні властивості, які визначаються її складом та будовою. Розмір молекули, тобто розмір її електронної оболонки, є величиною до певної міри умовною. Існує ймовірність (хоча й дуже мала) знайти електрони молекули і на більшій відстані від її атомного ядра. Практичні розміри молекули визначаються рівноважною відстанню, на яку вони можуть бути зближені при щільному упакуванні молекули в молекулярному кристалі та в рідині. На великих відстанях молекули притягаються одна до одної, на менших - відштовхуються. Розміри молекули можна знайти за допомогою рентгеноструктурного аналізу молекулярних кристалів.Всі найважливіші біологічні функціональні речовини в живій природі існують в формі одного певного стереоізомера.

70. Температу́ра — фізична величина, яка описує здатність макроскопічної системи (тіла), що знаходиться в стані термодинамічної рівноваги, до передачі тепла іншим тілам.Позначається літерою T або t. Термо́метр  — прилад для вимірювання температури шляхом перетворення її в покази або в сигнал, що є відомою функцією температури. Частина термометра, яка перетворює теплову енергію у сигнал на основі іншого виду енергії, називається чутливим елементом або вимірювальним перетворювачем. Прилад може бути проградуйований у різних шкалах (шкала Цельсія, шкала Фаренгейта, шкала Реомюра).