Dacă masa substanței este cunoscută, cantitatea de substanță poate fi găsită prin formula:
Numărul de molecule conținute într-un mol de substanță este constant și este egal cu numărul lui Avogadro:
NA = 6 x 10 23 mol -1.
Numărul de molecule conținute în substanță poate fi găsit prin formula:
În condiții normale, un mol de orice gaz ocupă un volum:
Vm = 22,4 l / mol.
În cele ce urmează, în condiții normale înțelegem o stare a unui gaz în care:
p = 1 atm,
t = 0 ° C.
3. Experimentul Stern. În 1920, fizicianul german O. Stern a testat experimental legea distribuției vitezei moleculare. Instalația pe care a creat-o (figura 1.1) a constat din două cilindri goale A și B. Aliniate coaxial. Pe axa O a cilindrilor era un fir de platină de argint. Odată cu trecerea curentului electric, firul era încălzit, iar atomii de argint erau rupți de pe suprafața sa. Cele mai multe dintre ele sunt reglate pe peretele interior al cilindrului și partea A. atomii, după ce au trecut prin fanta îngustă, formată pe peretele interior al benzii înguste cilindru B de argint.
Cu cilindri fixați, atomii de argint erau depozitați opus decalajului la punctul M. și grosimea stratului benzii era uniformă. Când se rotește cilindrul într-un loc viteză unghiulară de depunere atomi de argint sa mutat la punctul K. Motivul este că, în timp ce atomul de argint zboară distanța dintre cilindri, cilindrul B reușește să transforme printr-un anumit unghi.
Să fie viteza atomilor de argint, apoi timpul mișcării lor între cilindri:
Pe de altă parte, în același timp, cilindrul B se rotește la arcul l. iar acest timp este egal cu:
Ecuați părțile potrivite ale acestor expresii și din ecuația rezultată găsim formula pentru calculul vitezei atomilor de argint:
Experimentul Stern a arătat că atomii de argint se mișcă cu viteze diferite. Acest lucru este evidențiat de grosimea inegală a stratului de argint la punctul K. Moleculele rapide au fost depuse mai aproape de punctul M. mai lent - în continuare. Grosimea cea mai mare a stratului a fost formată de atomi care se mișcă cu viteza cea mai probabilă. care era de aproximativ 500 m / s. Forma stratului din secțiune corespunde legii distribuției vitezei descoperită de J. Maxwell. Forma acestei distribuții este prezentată în Fig. 1.2.
4. Forțele și energia interacțiunii intermoleculare. Între moleculele la distanțe mici, forțele atractive și respingătoare acționează simultan. Când două molecule se apropie, forțele repulsive încep să predomine și, atunci când sunt îndepărtate, forțele de atracție încep.
În Fig. 1.3 descrie un complot al forței rezultante F a interacțiunii a două molecule pe distanța dintre ele. Pentru forțele repulsive, se alege o direcție pozitivă, forțele de atracție - negative.
Distanța r0 din grafic corespunde poziției de echilibru stabil al moleculelor; rezultatul forțelor în acest caz este zero. La o distanță r1, forțele atractive își asumă valoarea maximă în valoare absolută. Dacă a fost posibilă îndepărtarea moleculelor la o asemenea distanță, atunci când distanța crește, forțele de atracție încep să scadă. În consecință, distanța r1 poate fi considerată un punct de discontinuitate.
Distanța la care forțele de interacțiune ale moleculelor sunt atât de mici încât ele pot fi neglijate se numesc raza acțiunii moleculare rM.
Forțele de interacțiune sunt de natură electromagnetică și sunt caracterizate de energie potențială. Diagrama dependenței sale de distanța dintre molecule este prezentată în Fig. 1.4. Observăm că minimul energiei potențiale corespunde poziției de echilibru stabil al moleculelor r0.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: