УСІ УРОКИ ФІЗИКИ 10 клас

1. Основні положення МКТ та їх досліджені підтвердження.

2. Що таке макроскопічні й мікроскопічні параметри? Наведіть приклади.

3. У чому полягає основне завдання МКТ?

Вивчення нового матеріалу

1. Кількість речовини.

2. Відносна молекулярна маса.

3. Постійна Авогадро.

Закріплення вивченого матеріалу

1. Тренуємося розв’язувати задачі.

2. Контрольні запитання

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Кількість речовини

У минулому столітті італійський вчений Авогадро виявив дивний факт: якщо два різних гази знаходяться в посудинах з однаковим об’ємом, однаковою температурою й тиском, то в кожній посудині знаходиться одне і те ж число молекул. Зауважте, маси газів при цьому можуть відрізнятися дуже сильно: наприклад, якщо в одній посудині водень, а в іншому — кисень, маса кисню в 16 разів більше за масу водню. Це означає, що деякі, причому досить важливі, властивості тіла визначаються числом молекул у цьому тілі: число молекул виявляється навіть більш істотним, ніж маса.

Ø Фізична величина, яка визначає число молекул у даному тілі, називається кількістю речовини й позначається літерою V.

Так як маси окремих молекул відрізняються одна від одної, то однакові кількості різних речовин мають різну масу. Наприклад, 1025 молекул водню й 1025 молекул кисню вважаються однаковою кількістю речовини, хоча мають різні маси (33,45 г і 531,45 г відповідно). Таким чином, маса не є мірою кількості речовини. Одиницею кількості речовини є моль:

Ø один моль — це кількість речовини, яка містить стільки ж молекул, скільки атомів вуглецю міститься в 12 г вуглецю.

Для більшості розрахунків (у тому числі під час вирішення завдань) можна прийняти, що один моль містить стільки ж молекул, скільки атомів водню міститься в 1 г водню.

2. Відносна молекулярна маса

Маси окремих молекул дуже малі. Наприклад, маса однієї молекули води близько 3·10-26 кг. Молекули інших речовин мають маси такого ж порядку. Так як маси молекул дуже малі, зручно використовувати в розрахунках не абсолютні значення мас, а відносні. За міжнародними стандартами маси всіх атомів і молекул порівнюють з 1/12 маси атома вуглецю. Головна причина такого вибору полягає в тому, що вуглець входить у велике число різних хімічних сполук. Однак для більшості розрахунків (у тому числі під час розв’язання задач) можна прийняти, що одна атомна одиниця маси (1 а.о.м.) дорівнює масі атома водню.

Ø Масу молекули, виражену в атомних одиницях маси, називають відносною молекулярною масою. Відносна молекулярна маса позначається Мr.

Відносна молекулярна маса Мr дорівнює відношенню маси молекули т0 даної речовини до 1/12 маси атома вуглецю mос:

Аналогічно до відносної молекулярної маси визначається й відносна атомна маса, як маса атома, виражена в атомних одиницях маси. Значення відносної атомної маси для даної речовини можна знайти за допомогою таблиці Менделєєва, округливши наведене в ній значення до цілого.

Наприклад, відносні атомні маси гелію, вуглецю й кисню рівні відповідно 4, 12 і 16. Щоб визначити відносну молекулярну масу речовини, необхідно знати його хімічну формулу й відносні атомні маси атомів, що входять до складу молекули даної речовини.

Наприклад, відносна молекулярна маса води дорівнює 18, тому що відповідно до хімічної формули води (Н2O), молекула води складається з двох атомів водню (з відносною атомною масою 1) і одного атома кисню (з відносною атомною масою 16).

3. Постійна Авогадро

Число N молекул, що містяться в тілі, пропорційне кількості речовини v, що містяться в цьому тілі: N ~ v. Коефіцієнт пропорційності називають постійної Авогадро й позначають NA.

Ø Кількість молекул в одному молі називається постійною Авогадро: NA = 6,02·1023 1/моль.

Маса одного моля води, що містить NA молекул, дорівнює 18 г, а маса однієї молекули води дорівнює 18 а.о.м. Таким чином, постійна Авогадро є переказним множником між грамом і атомною одиницею маси: в одному грамі міститься NA атомних одиниць маси.

Так як постійна Авогадро чисельно дорівнює числу молекул в одному молі, то

Якщо кількість речовини в даному тілі відома, то легко знайти число молекул N у цьому тілі:

Ø Масу одного моля речовини називають молярної масою.

Маса m тіла пропорційна кількості речовини v, що міститься в даному тілі. Тому відношення m/v характеризує речовину, з якої складається це тіло: чим «важчі» молекули речовини, тим більше це відношення.

Ø Відношення маси речовини т до кількості речовини v називається молярною масою і позначається М:

Якщо взяти в цій формулі v = 1, отримаємо, що молярна маса речовини чисельно дорівнює масі одного моля цієї речовини.

Одиницею виміру молярної маси в СІ є кг/моль, оскільки маса вимірюється в кілограмах, а кількість речовини — у молях. Наприклад, молярна маса водню дорівнює М = 2 г/моль = 2·10-3 кг/моль.

Якщо молярна маса М і кількість речовини відомі, можна знайти масу речовини: m = v · M.

Знання постійної Авогадро дозволяє знайти масу однієї молекули. Дійсно, нехай дане тіло містить 1 моль речовини. Тоді маса тіла чисельно дорівнює М, а число молекул у ньому чисельно дорівнює Na. Позначаючи масу однієї молекули m0, отримуємо

Можна сказати, що NA — це «місток» між макросвітом (світом оточуючих нас тіл) і мікросвітом (світом атомів і молекул). Якщо дане тіло містить v молей речовини, то число молекул N у цьому тілі визначається виразом:

Відношення числа молекул N до об’єму V, займаному цими молекулами, називається концентрацією молекул і позначається n:

Концентрація молекул вимірюється в 1/м3.

Питання до учнів під час викладення нового матеріалу

1. Чому молекулярна фізика використовує відносні величини для вимірювання маси?

2. Виразіть у кг / моль молярну масу водню, кисню й вуглекислого газу.

3. Яка відносна атомна маса атома водню? відносна молекулярна маса молекули водню? молекули води? молекули вуглекислого газу?

4. Як можна обчислити масу молекули будь-якої речовини?

5. Як знайти число молей речовини в тілі, якщо відома його маса?

6. Як знайти число молей речовини в тілі, якщо відомо число частинок у ньому?

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

1). Тренуємося розв’язувати задачі

1. Скільки молей міститься в 10 г кисню?

2. Яка маса 2 молей води?

3. Яка маса молекули вуглекислого газу?

4. Який об’єм займають 2 моля алюмінію?

Об’єм алюмінію можна виразити через його масу та густину: V = m/ρ. Масу ж алюмінію можна виразити через кількість речовини і молярну масу: m = v · M. Звідси отримуємо Відповідь: 20 см3.

5. Маса якої молекули більша — аміаку (NH3) чи азотної кислоти (HNO3)?

2). Контрольні запитання

1. У чому вимірюють кількість речовини?

2. Скільки молекул в одному молі?

3. Як дізнатися відносну молекулярну масу речовини?

4. Як пов’язані маса молекули, молярна маса й постійна Авогадро?

5. Як визначити кількість молекул у даному тілі, якщо відомі маса тіла й молярна маса речовини?

Що ми дізналися на уроці

✵ Фізична величина, яка визначає число молекул у даному тілі, називається кількістю речовини й позначається літерою v.

✵ Один моль — це кількість речовини, яка містить стільки ж молекул, скільки атомів вуглецю міститься в 12 г вуглецю.

✵ Відносна молекулярна маса Мг дорівнює відношенню маси молекули т0 даної речовини до 1/12 маси атома вуглецю mос:

✵ Кількість молекул в одному молі називається постійною Авогадро: NA = 6,02·1023 1/моль.

✵ Масу одного моля речовини називають молярною масою.

✵ Відношення маси речовини т до кількості речовини v називається молярною масою і позначається М:

✵ Якщо дане тіло містить v молей речовини, то число молекул N у цьому тілі визначається виразом:

2. Розв’язування задач:

p1): 1. Яка молярна маса гелію? урану?

2. Яка молярна маса міді? ртуті?

3. Яка маса 50 моль вуглекислого газу?

4. Яка маса атома літію? атома золота?

р2): 1. Відомо, що 1,5·1023 молекул газу мають масу 11 г. Який це газ?

2. Яку масу мають 3·1023 атомів ртуті?

3. Чи вміститься в трилітровій банці 50 моль ртуті? Густина ртуті 13 600 кг/м3.

4. У якому об’ємі води міститься 1018 молекул (вода знаходиться в рідкому стані)?

Р3): 1. Визначте густину кисню, якщо відомо, що в об’ємі 2 л міститься 6·1022 його молекул.

2. Скільки молекул азоту знаходиться в посудині об’ємом 7 л, якщо густина азоту 2 кг/м3?

3. Яка товщина гасової плівки на поверхні води, якщо гас масою 1,6 г утворив плями площею 200 м2? Який висновок можна звідси зробити про розміри молекул? Густина гасу 800 кг/м3.

4. Під час нікелювання виробу його покривають шаром нікелю товщиною 1,5 мкм. Скільки атомів нікелю МІСТИТЬСЯ в покритті, якщо площа поверхні виробу дорівнює 800 см2? Густина нікелю 8 900 кг/м3.

3. Д.: підготуватися до самостійної роботи «Основні положення МКТ».

ЗАВДАННЯ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ З ТЕМИ «ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ МКТ»

Початковий рівень (1 бал)

Що є підтвердженням існування руху молекул?

А. Виникнення сил пружності при деформації твердих тіл.

Б. Броунівський рух.

В. Фотографія атомів, отриманих за допомогою електронного мікроскопа.

Г. Зчеплення молекул.

Середній рівень (2 бали)

На рисунку показано дифузію парів брому. Що являє собою дифузія?

А Хаотичний рух частинок, що зважувалися в рідині, зумовлений зіткненням з молекулами.

Б. Взаємопроникнення молекул речовин, що дотикаються, яке призводить їх до взаєного змішування.

В. Сполучення ударів молекул об поверхню колби.

Г. Стан,коли зупиняється тепловий рух молекул.

Достатній рівень (4 бали)

Метою завдання 3 є з’ясувати відповідність (логічна пара). До кожного рядка, який позначений літерою, доберіть формулу, що позначена цифрою.

A. Відносна молекулярна маса

1. Кількість речовини, яка складається з такої ж кількості молекул, скільки атомів вуглецю міститься в 12 г вуглецю

Б. Одиниця кількості речовини

2. Дорівнює відношенню маси молекули даної речовини до 1/12 маси атома вуглецю

В. Незмінна Авогадро

3. Дорівнює масі одного моля

4. Дорівнює масі одного атому кисню

5. Кількості молекул в одному молі

Високий рівень (5 балів)

Скільки іонів натрія міститься в пачці вареної солі масою 500 г, яка зображена на рисунку.

Використовуючи сайт ви погоджуєтесь з правилами користування

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Ми приєднуємось до закону про авторське право в цифрову епоху DMCA прийнятим за основу взаємовідносин в площині вирішення питань авторських прав в мережі Інтернет. Тому підтримуємо загальновживаний механізм “повідомлення-видалення” для об’єктів авторського права і завжди йдемо на зустріч правовласникам.

Копіюючи матеріали во повинні узгодити можливість їх використання з авторами. Наш сайт не несе відподвідальність за копіювання матеріалів нашими користувачами.

Кількість речовини в хімії (молі)

Формули в хімії визначають, з чого складається речовина. Зараз ми навчимося визначати, в яких кількостях ці речовини присутні в сполуках.

Кількість речовини – це, по суті, кількість найменших частинок (або структурних одиниць), з яких складається речовина. Найменші частинки – це або атоми (Fe) (в них тільки одна речовина), або молекули (H2O) (з різного речовини).

Кількість речовини в хімії висловлюють через \ nu (це грецька буква «ню», яка схожа на англійську «v», тільки з закругленими вершинами).

Навіть в крупиці речовини молекул мільярди, тому всі їх не вважають, а використовують спеціальні одиниці виміру – молі.

1 моль – це кількості речовини рівне 6,02 * 10 23 структурних одиниць речовини. Саме стільки (6,02 * 10 23 ) молекул, наприклад, в одному молі води або цукру або чого-небудь ще.

Як бачите, це дуже-дуже багато – мільярд, помножений на мільярд, ще на 10 000 і на 6 . Якщо взяти таку кількість однокопієчної монет і викласти ними всю поверхню Землі (а також всі моря і океани), то вийде шар завтовшки в 1 км!

Загалом, замість того, щоб говорити, що у нас в H2O містяться мільярди молекул, ми просто скажемо, що «в молекулі води з’єдналися 2 моль водню і 1 моль кисню».

А якщо нам десь зустрінеться, наприклад, так: 2H2O, то ми скажемо, що «тут 2 моль води». Або тут 3H2SO4 – 3 моль сірчаної кислоти. Тобто коефіцієнт перед формулою речовини показує кількість моль в ньому.

До речі, якщо раптом молекул якоїсь речовини не вистачить для реакції, вони просто не відреагують. Наприклад, візьмемо 1 моль водню і 1 кисню. Водню явно не вистачає. Водень прореагує з 1/2 благаючи кисню і весь закінчиться. А 1/2 благаючи кисню, тобто 3,01 * 1023 молекул просто не отримають своїх молекул водню і так і залишаться киснем.

Але товариш моль гарний ще й тим, що зручний для хімічних вимірювань, так як саме стільки атомів (6,02 * 1023 міститься в 12-ти грамах 12-го ізотопу вуглецю (12C).

І це тісно пов’язує моль з атомної одиницею маси.

1 а.е.м = 1 г / 6,02 * 10 23

Дане число (6,02 * 10 23 ) ввів італійський вчений Амедео Авогадро. І в честь нього названа постійна Авогадро – її позначають, як NA = 6,02 * 10 23 моль -1 (в навчальних завданнях зазвичай використовують приблизну кількість 6 * 1023, скорочуючи дві сотих).

Є прямий зв’язок між моль і числом Авогадро, вона описується таким чином:

N – це кількість всіх молекул, яке у нас є в речовині.

Тобто знаючи число молекул, ми легко можемо порахувати кількість речовини (тобто моль), а знаючи моль, навпаки вивести кількість молекул.

Розділ 3. Молекулярна фізика і термодинаміка

Молекулярною фізикою називається розділ фізики, який вивчає будову, фізичні властивості та агрегатні стани речовини на основі їх мікроскопічної (молекулярної) будови. Молекулярна фізика користується так званим статистичним методом, який дає змогу визначити середні величини, що характеризують рух і взаємодію величезної сукупності молекул. Саме тому молекулярну фізику часто називають статистичною фізикою.

Дослідженням різних властивостей тіл і змін стану речовини займається також термодинаміка, яка користується термодинамічним методом — вивченням макроскопічних властивостей тіл і явищ без урахування їх внутрішньої будови.

Обидва методи доповнюють один одного. Спільне їх використання дає найбільш повну характеристику властивостей систем, що складаються з величезної кількості частинок.

§ 32. Молекулярно-кінетична теорія будови речовини

Основні положення молекулярно-кінетичної теорії речовини. На основі досліджень багатьох учених у ХХ ст. було створено теорію будови речовини, так звану молекулярно-кінетичну теорію.

Молекулярно-кінетичною теорією (МКТ) називають теорію, яка пояснює будову та властивості тіл на основі закономірностей руху та взаємодії атомів і молекул.

Ця теорія прагне пов’язати характеристики руху та взаємодії окремих атомів і молекул з величинами, які описують властивості макротіл.

В основу молекулярно-кінетичної теорії речовини покладено три положення, сучасне формулювання яких таке:

• 1. Будь-які речовини мають дискретну (переривчасту) будову. Вони складаються з найдрібніших частинок — молекул або атомів (йонів).
• 2. Молекули перебувають у стані безперервного хаотичного (невпорядкованого) руху. Цей рух називається тепловим і в загальному випадку є сукупністю поступального, обертального та коливального рухів.
• 3. Молекули взаємодіють одна з одною силами притягання й відштовхування. Природа цих сил — електромагнітна.

Можна навести безліч фактів на підтвердження цих положень. Зокрема, пружність газів, твердих тіл і рідин, здатність рідин змочувати тверді тіла, процеси фарбування, склеювання, деформації твердих тіл тощо — свідчать про існування сил притягання й відштовхування між молекулами. У 1974 р. вперше вдалося сфотографувати окремі атоми та молекули за допомогою електронного мікроскопа.

Розміри та маси атомів і молекул. Нині за допомогою сучасних мікроскопів (електронних і тунельних) отримано достатню кількість фотографій різних видів молекул і атомів. На малюнку 137 зображено електронний мікроскоп і фотографію атомів Літію, отриману за його допомогою. Світлі точки на фотографії — це зображення атомів Літію. Знаючи збільшення мікроскопа, можна оцінити розміри атомів Літію.

Мал. 137. Електронний мікроскоп (а), фотографія атомів Літію (б)

Цікавий факт виявився, коли вчені визначили розміри атома та розміри його ядра. Діаметр атома становить близько 10 -10 м, а діаметр ядра в різних атомів — 10 -14 ÷ 10 -15 м, тобто діаметр ядра в 10 000 разів менший від діаметра всього атома.

Оскільки маси молекул неорганічних речовин дуже малі, то в розрахунках зручніше використовувати не абсолютні значення мас, а відносні. Для зручності розрахунків ввели поняття відносної атомної (молекулярної ) маси.

Відносною атомною масою речовини A_r називають відношення маси атома m даної речовини до 1/12 маси атома Карбону С 12 :

використовують для порівняння тому, що Карбон є одним із найпоширеніших елементів у природі, а ізотоп С 12 — найстійкіший його ізотоп. Одиницею відносної атомної (молекулярної) маси є атомна одиниця маси (1 а. о. м.).

Абсолютні значення атомних мас різних хімічних елементів лежать у межах 10 -25 -10 -27 кг, а їхні відносні маси, наведені в періодичній таблиці хімічних елементів — у межах 1-100 а. о. м. (Для практичних розрахунків наведені в цій таблиці відносні атомні маси хімічних елементів ми будемо заокруглювати до найближчого цілого числа.)

Якщо речовина складається не з атомів, а з молекул, то її відносна молекулярна маса М_r дорівнює сумі відносних атомних мас атомів, які утворюють цю молекулу. Наприклад, для води (Н2О): М_г = 1 • 2 + 16 • 1 = 18 а. о. м.

Експериментально встановлено, що 1 а. о. м. = 1,660 • 10 -27 кг (1,660 • 10 -27 кг — це 1/12 маси атома Карбону). Оскільки в періодичній системі Менделєєва вказані відносні атомні маси елементів, то легко обчислити масу будь-якого атома чи молекули. Наприклад, маса молекули води:

Кількість речовини ν — це фізична величина, яка визначається відношенням кількості молекул (атомів чи йонів) N у певному тілі до кількості N_А атомів у 0,012 кг Карбону:

Одиницею кількості речовини є моль: 1 моль.

Моль — одна із семи основних одиниць Міжнародної системи одиниць (СІ). В одному молі речовини міститься стільки ж структурних елементів (молекул, атомів), скільки атомів міститься в 0,012 кг ізотопу Карбону

Отже, незалежно від агрегатного стану 1 моль речовини містить одну й ту саму кількість молекул, що дорівнює числу Авогадро: N_А = 6,02 • 10 23 моль -1 .

У 1811 р. італійський фізик і хімік Амедео Авогадро (1776-1856) відкрив важливий для фізики та хімії закон, згідно з яким за однакових температур і тисків у однакових об’ємах різних газів міститься однакова кількість молекул. Згідно із законом 1 моль будь-якого ідеального газу за нормальних умов 1 займає об’єм 22,4 м 3 .

1 Нормальні умови (н.у.) — стандартні фізичні умови, які характеризуються тиском p = 101 325 Па (760 мм рт. ст.) і температурою T = 273,15 К (t = 0 °С).

Авогадро, виходячи із цього закону, запропонував метод визначення атомних мас елементів і молекулярних мас речовин.

Молярна маса. Крім відносної молекулярної маси у фізиці та хімії широко використовують молярну масу М.

Молярна маса, М — фізична величина, яка визначається відношенням маси речовини m до кількості речовини ν:

Іншими словами, молярною масою називають масу речовини, взятої в кількості одного моля. Відповідно до цього означення молярна маса визначається добутком маси молекули та сталої Авогадро: М = m₀N_A або

Молярна маса суміші, яка складається з n різних газів, визначається за формулою

Кількість атомів (або молекул) N, що містяться в речовині масою m, можна визначити за формулою

Усі величини, означені в цьому параграфі, називаються мікроскопічними параметрами, оскільки вони характеризують мікроскопічну будову речовини. Молярну масу визначають хімічними методами. Стала Авогадро з високою точністю визначена кількома фізичними методами. Маси молекул і атомів з високою точністю визначають за допомогою масспектрографа. Це прилад, у якому за допомогою електричних і магнітних полів відбувається розділення заряджених частинок (йонів) у просторі залежно від їх маси та електричного заряду.

Сучасні методи дослідження будови речовини. Наноматеріали. Потреби людини в різних матеріалах постійно зростають, але ресурси природних речовин на планеті обмежені. Друга половина XX ст. стала періодом інтенсивного пошуку, дослідження й виробництва штучних матеріалів. Це — полімери і пластмаси, створені на основі полімерів (поліетилен, поліпропілен, полістирен, тефлон, поліметилметакрилат, полівінілацетат, епоксидні смоли, каучуки й волокна та ін.). Важливою умовою сталого розвитку є створення новітніх матеріалів на основі біосировини.

Сучасні матеріали вражають розмаїттям (мал. 138). Їхні унікальна структура і властивості зумовлюють створення не лише принципово нових продуктів, а й галузей науки та індустрії, наприклад нанотехнології. Нанотехнології — це технології, основані на маніпуляції окремими атомами та молекулами для побудови структур з наперед заданими властивостями. Властивості наносистем багато в чому відрізняються від властивостей більших об’єктів, що складаються з тих самих атомів і молекул. Наприклад, наночастинки платини набагато ефективніше очищають автомобільні викиди від токсичних забруднювачів, ніж звичні платинові каталізатори. Одношарові та багатошарові графітні циліндри нанометрової товщини, так звані вуглецеві нанотрубки, прекрасно проводять електрику й тому, можуть стати заміною мідним провідникам. Нанотрубки також дозволяють створювати композитні матеріали виняткової міцності та принципово нові напівпровідникові й оптоелектронні пристрої. На сучасному етапі нанотехнології використовують під час виробництва особливих сортів скла, на яких не осідає бруд (застосовується в автомобілей авіабудуванні), для створення одягу, який неможливо забруднити або пожмакати. Особливого значення набуває використання нових пристроїв на основі нанотехнологій у медицині, які можуть маніпулювати на клітинному рівні.

Мал. 138. Сучасні матеріали

Створенню нових речовин сприяє те, що сучасні методи експериментальних досліджень структури речовини надзвичайно різноманітні — від нескладних визначень дефектів кристалічної будови твердих тіл за допомогою порівняно простих оптичних мікроскопів до досліджень нанокристалічної структури за допомогою сучасних електронних мікроскопів.

ЗНАЮ, ВМІЮ, РОЗУМІЮ

• 1. Обґрунтуйте вислів «Вчення про будову речовини лежить в основі всіх природничих наук».
• 2. Сформулюйте основні положення молекулярно-кінетичної теорії.
• 3. Наведіть факти, що підтверджують положення молекулярно-кінетичної теорії.
• 4. Опишіть будову атома. (Як описується атом у квантовій фізиці? Для відповіді скористуйтесь додатковими джерелами.)
• 5. Чому молекулярна фізика використовує відносні величини для вимірювання маси?

Експериментуємо

• 1. Визначте, скільки молекул містить вода в склянці. (Обладнання: посудина з водою, склянка, мензурка.)
• 2. Визначте кількість речовини, що міститься в певному тілі. (Обладнання: досліджуване тіло (залізне, мідне тощо), терези з важками.)
• 3. Визначте кількість речовини, що міститься в певному тілі правильної геометричної форми. (Обладнання: досліджуване тіло правильної геометричної форми (залізне, мідне тощо), лінійка (штангенциркуль), таблиці (густин, періодичної системи хімічних елементів).)

Виконуємо навчальні проекти

• Дослідне підтвердження основних положень молекулярно-кінетичної теорії речовини.
• Рециклінг як цивілізований спосіб утилізації твердих побутових відходів.

Приклади розв’язування задач

Задача. Яку частину об’єму газу за нормальних умов займає власний об’єм молекул і яка середня відстань між ними? Вважайте, що діаметр молекули газу 3 • 10 -10 м.

ВПРАВА 28

1. Мікроскопічна порошинка вуглецю має масу 0,1 нг. Скільки молекул у ній?

2. На виріб, поверхня якого 20 см 2 , нанесено шар срібла завтовшки 1 мкм. Скільки атомів срібла міститься в покритті?

3. Скільки молекул міститься: в 1 г заліза; в 1 г водню; в 10 г кисню?

4. Скільки молей містять: 50 г заліза; 50 г кисню?

5. Визначте масу молекул азоту, кисню, води.

6. Знаючи сталу Авогадро N_А, густину ρ певної речовини та її молярну масу М, виведіть формули для розрахунку кількості молекул в одиниці маси цієї речовини, в одиниці об’єму, у тілі масою m, у тілі об’ємом V.

7. Вважаючи, що діаметр молекули водню становить близько 2,3 • 10 -10 м, обчисліть, якої довжини вийшла б нитка, якби всі молекули, що містяться в 1 мг цього газу, були розташовані в один ряд упритул один до одного. Зіставте довжину цієї нитки із середньою відстанню від Землі до Місяця.

8. Вода масою 200 г, яка була налита у склянку, цілком випарувалася за 20 діб. Скільки в середньому молекул води вилітало з її поверхні за 1 с?

9. В озеро, що має середню глибину 10 м і площу поверхні 20 км 2 , кинули кристалик кухонної солі масою 0,01 г. Скільки молекул цієї солі виявилося б у наперстку води об’ємом 2 см 3 , зачерпнутої з озера, якщо вважати, що сіль, розчинившись, рівномірно розподілилася в усьому об’ємі води озера?

10. Кристал кухонної солі має кубічну форму і складається з йонів N і Cl, які чергуються. Визначте середню відстань d між їх центрами, якщо густина солі ρ = 2200 кг/м3.

11. Вважаючи, що повітря переважно складається з кисню й азоту, визначте процентний (ваговий) вміст цих газів в атмосфері. Молярна маса азоту М₁ = 0,028 кг/моль, кисню М₂ = 0,032 кг/моль, повітря М₃ = 0,029 кг/моль.