Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
Молекулалар мен атомдардың мөлшерлері және массасы
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Авогадро тұрақтысы және Лошмидт саны (тұрақтысы).
| Молекулалар мен атомдардың мөлшерлері және массасы. Егер молекулаларды шариктер түрінде көзге елестететін болсақ, онда олардың диаметрі көп жағдайларда нанометрден де кіші болады екен. (1 нм = 10-9 м). Мысалға, судың молекуласының диаметрі 0,26 нм. Органикалық заттардың, әсіресе полимерлердің мыңдаған атомдардан тұратын молекулалар ының мөлшерлері, әрине, бұдан көш үлкен болады.
Молекулалардың массалары да онша жарытып тұрған жоқ. Мысалға, О2 оттегі молекуласының массасы 53,510-27 кг, ал Н2 сутегі молекуласының массасы 3,3410-27 кг болады. Табиғаттағы ең жеңіл атом – сутегі атомының (Н) массасы 1,67210-27 кг. Практикалық тұрғыдан молекулалар мен атомдардың массасын үйреншікті килограмдармен немесе грамдармен өлшеу ыңғайсыздық туғызады екен. Бұлар үшін қосымша жаңа өлшем бірлігі – массаның атомдық бірлігі енгізіледі. Массаның атомдық бірлігі деп С12 көміртегі изотопының массасының 1/12 бөлігі аталады; оның қысқаша атауы – м.а.б. Молекуланың (атомның) массаның атомдық бірліктерімен берілген массасы салыстырмалық молекулалық (атомдық) масса деп аталады. Ол заттың молекуласының массасының С12 көміртегі изотопының массасының 1/12 бөлігінен қанша есе артық екендігін көрсетеді. Мысалға, сутегі молекуласының салыстырмалық массасы 2,01594, азот молекуласынікі – 28,0134 болады. Дәл өлшеулер көрсеткендей, 1 м.а.б.=1,66010-27 кг болады екен. Сөйтіп, атомдық бірліктермен берілген молекуланың mсал массасын біле отырып, оның килограмдармен берілген массасын мына формуламен табуға болады: m=mсал1,66010-27 [кг]. (2.1) Авогадро тұрақтысы және Лошмидт саны (тұрақтысы). Бізге екі газ – сутегі және азот берілген болсын делік. Ықшамдық үшін олардың молекулаларының салыстырмалық массаларын сәйкес түрде 2 және 28 деп алайық. Егер 2 г сутегі және 28 г азотты алатын болсақ, онда сутегі мен азоттың осындай массаларындағы молекулаларының саны бірдей болады. Шындығында да, бұл газдардың массаларының айырмашылығы 14 есе, азоттың бір молекуласының массасы сутегінің бір молекуласының массасынан 14 есе артық. Міне осыдан келіп, біздің жағдайымызда сутегідегі және азоттағы молекулалар саны бірдей болып шығады. Практикалық мәселелерді шешкен кездерде заттың молекулалар саны бірдей болатын үлестерін пайдаланған көп ыңғайлы. Сондықтан да көптеген есептеулерде моль деген түсінікті пайдаланады. Моль деп грамдармен алынған массасы оның салыстырмалық молекулалық массасына (mсал) тең болатын зат мөлшері аталады. Осы анықтамадан қайсы-бір заттың бір молінің (молдік масса) массасының =mсал[г/моль]=mсал10-3[кг/моль] (2.2) болатындығы шығады. Жоғарыда келтірілген мысал кез келген заттың бір моліндегі молекулалар санының бірдей болатындығын көрсетеді. Заттың бір моліндегі молекулалар санын Авогадро саны деп атайды және ол А деп белгіленеді. Егер салыстырмалық молекулалық массасы дәлме-дәл бірге тең болатын зат болады деп алсақ, онда мұндай заттың бір молінің массасы 1 г немесе 10-3 кг болар еді. Мұндай заттың бір молекуласын ың массасы 1 м.а.б.=1,66010-27 кг болатындықтан, Авогадро тұрақтысын былайша анықтауға болады: . Моль дегеніміз ХБ жүйесіндегі негізгі бірліктердің бірі болып табылады. Көп жағдайларда заттың киломолі (кмоль) деген түсінікті де пайдаланады: 1 кмоль=1000 моль. Газ қасиеттерін тәжірибеде зерттеген кезде қалыпты жағдайларда кезкелген газдың бір молінің көлемінің 22,410-3 м3 немесе 22,4 л болатындығы тағайындалды. Тәжірибелердің бұл нәтижесі химиядағы Авогадро заңымен үйлесімді: бірдей қысым және бірдей температуралар кезінде түрліше газдардың бірдей көлемінде молекулалардың бірдей саны болады. Қалыпты жағдайлардағы бірлік көлемдегі молекулалар саны Лошмидт саны (тұрақтысы) деп аталады және nл арқылы белгіленеді. Оны табу үшін Авогадро тұрақтысын қалыпты жағдайлардағы бір молдің көлеміне бөлу керек: . жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|