Главная > Физика > Курс общей физики, Т.1
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 80. Масса и размеры молекул

Для характеристики масс атомов и молекул применяются величины, получившие название относительной атомной массы элемента (сокращенно — атомной массы) и относительной молекулярной массы вещества (сокращенно — молекулярной массы).

Атомной массой химического элемента называется отношение массы атома этого элемента к 1/12 массы атома (так обозначается изотоп углерода с массовым числом 12).

Молекулярной массой вещества называется отношение массы молекулы этого вещества к 1/12 массы атома Как следует из их определения, атомная и молекулярная массы являются безразмерными величинами.

Единица массы, равная 1/12 массы атома называется атомной единицей массы (а. е. м.). Обозначим эту единицу, выраженную в килограммах, через Тогда масса атома, выраженная в килограммах, будет равна , а масса молекулы .

Количество вещества, в котором содержится число частиц (атомов, молекул, ионов, электронов и т. д.), равное числу атомов в 0,012 кг изотопа углерода называется молем. Употребляются также кратные и дольные единицы: киломоль (кмоль), миллимоль (ммоль), микромоль (мкмоль) и т. д.

Число частиц, содержащихся в моле вещества, называется числом Авогадро. Опытным путем найдено, что число Авогадро равно

Таким образом, например, в моле меди содержится атомов меди, в моле воды содержится молекул воды, в моле электронов содержится электронов и т. д.

Массу моля называют молярной массой М. Очевидно, что М равна произведению на массу молекулы :

. (80.2)

В случае углерода а масса атома равна Подстановка этих значений в соотношение (80.2) дает

Отсюда

Следовательно, масса любого атома равна кг, масса любой молекулы равна кг.

Из (80.3) вытекает, что произведение равно Подстановка этого значения в формулу (80.2) дает, что

(80.4)

или

(80.5)

Таким образом, масса моля, выраженная в граммах, численно равна относительной молекулярной массе. Однако следует иметь в виду, что, в то время как величина безразмерная, М имеет размерность кг/моль (или г/моль).

Теперь произведем оценку размеров молекул. Естественно предположить, что в жидкостях молекулы располагаются довольно близко друг к другу.

Поэтому приближенную оценку объема одной молекулы можно получить, разделив объем моля какой-либо жидкости, например воды, на число молекул в моле . Моль (т. е. 18 г) воды занимает объем Следовательно, на долю одной молекулы приходится объем, равный

Отсюда следует, что линейные размеры молекул воды приблизительно равны

Молекулы других веществ также имеют размеры порядка нескольких ангстрем.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление