§ 3.5. Размеры и массы молекул и атомов.
В физике и химии имеется много методов, позволяющих точно определить размеры молекул, атомов химических элементов и входящих в них частиц. Некоторые из этих методов будут рассмотрены дальше. Если условно представлять себе молекулы в виде шариков, то их диаметры в большинстве случаев меньше нанометра
Например, диаметр молекулы воды
равен 0,26 нм.
Молекулы так малы, что представить себе их размеры можно только с помощью сравнений. Приведем одно из них: молекула воды во столько раз меньше крупного яблока, во сколько раз яблоко
меньше земного шара. Заметим, что молекулы органических веществ, и особенно полимеров, могут содержать тысячи атомов и имеют значительно большие размеры.
Массы молекул оказались по привычным для нас масштабам тоже весьма малыми. Например, масса молекулы кислорода
равна
кг, а масса молекулы водорода
кг. Масса самого легкого в природе атома водорода
равна
кг. На практике измерять массы молекул и атомов в килограммах или граммах оказалось неудобным. Для этого была введена новая, дополнительная единица измерения — атомная единица масс
Атомной единицей массы называют 1/12 массы изотопа углерода
краткое наименование — а. е.
Масса молекулы (атома), выраженная в атомных единицах массы, называется относительной молекулярной (атомной) маьсой. Она показывает, во сколько раз масса молекулы вещества больше 1/12 массы изотопа углерода
Например, относительная масса молекулы водорода равна 2,01594, а молекулы азота — 28,0134. Точные измерения показали, что 1 а. е.
кг. Таким образом, зная массу молекулы
в атомных единицах, ее массу
в кг можно найти по следующей формуле: