Wacha tuangalie mali ya molekuli kwa kutumia mfano wa dutu kama vile sukari. Ukiisaga ndani ya nafaka ndogo zaidi, bado itakuwa na molekuli nyingi za sukari zinazofanana. Kila nafaka itahifadhi mali zote za dutu hii. Hata ukivunja sukari katika molekuli tofauti, kwa mfano, kufuta ndani ya maji, dutu hii haitapotea popote na itaonyesha mali zake. Unaweza kuangalia hili kwa kupima kama maji yamekuwa matamu. Bila shaka, ikiwa utaendelea kuponda sukari zaidi, kuharibu molekuli au kuchukua atomi kadhaa kutoka kwao, dutu hii itaharibiwa. Inafaa kumbuka kuwa atomi hazitatoweka, lakini zitakuwa sehemu ya molekuli zingine. Sukari yenyewe kama dutu haitakuwapo tena na itageuka kuwa dutu nyingine.

Hakuna vitu vya milele. Kama vile hakuna molekuli za milele. Walakini, atomi huchukuliwa kuwa za milele.

Ingawa molekuli ni ndogo sana kwa ukubwa, muundo wao bado unaweza kufafanuliwa kwa kutumia mbinu mbalimbali za kemikali na kimwili. Baadhi ya dutu zipo katika hali safi. Hizi ni vitu ambavyo vina molekuli za aina moja. Ikiwa mwili wa kimwili una aina tofauti za molekuli, katika kesi hii tunashughulika na mchanganyiko wa vitu.

Leo, muundo wa molekuli za dutu imedhamiriwa na njia za diffraction. Njia hizo ni pamoja na diffraction ya neutroni, pamoja na uchambuzi wa diffraction ya X-ray. Pia kuna njia ya umeme ya paramagnetic na njia ya spectroscopy ya vibrational. Kulingana na dutu na hali yake, njia moja au nyingine ya kuchambua molekuli imedhamiriwa.

Sasa unajua kile kinachoitwa molekuli na inajumuisha nini.

Kwa mfano, molekuli ya maji ni mwakilishi mdogo zaidi wa dutu kama vile maji.

Kwa nini hatuoni kwamba vitu vinaundwa na molekuli? Jibu ni rahisi: molekuli ni ndogo sana kwamba hazionekani kwa jicho la mwanadamu. Kwa hivyo ni za ukubwa gani?

Jaribio la kuamua ukubwa wa molekuli lilifanywa na mwanafizikia wa Kiingereza Rayleigh. Maji yalimwagika kwenye chombo safi, na tone la mafuta liliwekwa juu ya uso wake Mafuta yalienea juu ya uso wa maji na kuunda filamu ya pande zote. Hatua kwa hatua, eneo la filamu liliongezeka, lakini uenezi ulisimama na eneo hilo likaacha kubadilika. Rayleigh alipendekeza kuwa unene wa filamu ukawa sawa na saizi ya molekuli moja. Kupitia mahesabu ya hisabati ilianzishwa kuwa ukubwa wa molekuli ni takriban 16 * 10 -10 m.

Molekuli ni ndogo sana kwamba kiasi kidogo cha maada kina kiasi kikubwa. Kwa mfano, tone moja la maji lina idadi sawa ya molekuli kama vile kuna matone sawa katika Bahari Nyeusi.

Molekuli haziwezi kuonekana kwa darubini ya macho. Unaweza kupiga picha za molekuli na atomi kwa kutumia darubini ya elektroni, iliyovumbuliwa katika miaka ya 30 ya karne ya 20.

Molekuli za vitu tofauti hutofautiana kwa ukubwa na muundo, lakini molekuli za dutu moja ni sawa kila wakati. Kwa mfano, molekuli ya maji daima ni sawa: katika maji, katika theluji ya theluji, na katika mvuke.

Ingawa molekuli ni chembe ndogo sana, pia zinaweza kugawanywa. Chembe zinazounda molekuli huitwa atomi. Atomi za kila aina kawaida huteuliwa na alama maalum. Kwa mfano, atomi ya oksijeni ni O, atomi ya hidrojeni ni H, atomi ya kaboni ni C. Kwa jumla, kuna atomi 93 tofauti katika asili, na wanasayansi wameunda kuhusu 20 zaidi katika maabara zao. Mwanasayansi wa Kirusi Dmitry Ivanovich Mendeleev aliamuru vipengele vyote na kuziweka kwenye meza ya mara kwa mara, ambayo tutajifunza zaidi katika masomo ya kemia.

Molekuli ya oksijeni ina atomi mbili za oksijeni zinazofanana, molekuli ya maji ina atomi tatu - atomi mbili za hidrojeni na atomi moja ya oksijeni. Kwao wenyewe, hidrojeni na oksijeni hazina mali ya maji. Kinyume chake, maji huwa maji tu wakati dhamana hiyo inapoundwa.

Saizi za atomi ni ndogo sana, kwa mfano, ikiwa utapanua tufaha kwa saizi ya ulimwengu, saizi ya atomi itaongezeka hadi saizi ya tufaha. Mnamo 1951, Erwin Müller aligundua darubini ya ion, ambayo ilifanya iwezekane kuona muundo wa atomiki wa chuma kwa undani.

Katika wakati wetu, tofauti na nyakati za Democritus, atomi haizingatiwi tena. Mwanzoni mwa karne ya 20, wanasayansi waliweza kusoma muundo wake wa ndani.

Ikawa hivyo atomi ina kiini na elektroni zinazozunguka kwenye kiini. Baadaye ikawa hivyo msingi kwa upande wake lina protoni na neutroni.

Kwa hivyo, majaribio yanaendelea kikamilifu katika Collider Kubwa ya Hadron - muundo mkubwa uliojengwa chini ya ardhi kwenye mpaka kati ya Ufaransa na Uswizi. Collider Kubwa ya Hadron ni bomba la kilomita 30 lililofungwa ambalo hadrons (kinachojulikana kama protoni, neutron au elektroni) huharakishwa. Baada ya kuongeza kasi karibu na kasi ya mwanga, hadrons hugongana. Nguvu ya athari ni kubwa sana kwamba protoni "zimevunjwa" vipande vipande. Inachukuliwa kuwa kwa njia hii inawezekana kujifunza muundo wa ndani wa hadrons

Ni dhahiri kwamba kadiri mtu anavyoendelea kusoma muundo wa ndani wa maada, ndivyo matatizo makubwa zaidi anayokumbana nayo. Inawezekana kwamba chembe isiyogawanyika ambayo Democritus alifikiria haipo kabisa na chembe zinaweza kugawanywa ad infinitum. Utafiti katika eneo hili ni moja ya mada inayokua kwa kasi katika fizikia ya kisasa.

Ongeza tovuti kwenye vialamisho

Umeme: dhana ya jumla

Matukio ya umeme yalijulikana kwa mwanadamu kwanza kwa namna ya kutisha ya umeme - kutokwa kwa umeme wa anga, kisha umeme uliopatikana kwa njia ya msuguano (kwa mfano, ngozi kwenye kioo, nk) iligunduliwa na kujifunza; hatimaye, baada ya ugunduzi wa vyanzo vya sasa vya kemikali (seli za galvanic mwaka wa 1800), uhandisi wa umeme uliondoka na kuendelezwa haraka. Katika hali ya Soviet tulishuhudia kustawi kwa uzuri wa uhandisi wa umeme. Wanasayansi wa Urusi walichangia sana maendeleo hayo ya haraka.

Walakini, ni ngumu kutoa jibu rahisi kwa swali: “Umeme ni nini?" Tunaweza kusema kwamba "umeme ni chaji za umeme na sehemu zinazohusiana na sumakuumeme." Lakini jibu kama hilo linahitaji maelezo zaidi ya kina: "Chaji za umeme na sehemu za sumakuumeme ni nini?" Hatua kwa hatua tutaonyesha jinsi dhana ya "umeme" ilivyo ngumu, ingawa matukio tofauti ya umeme yamesomwa kwa undani sana, na sambamba na uelewa wao wa kina, uwanja wa matumizi ya vitendo ya umeme umeongezeka.

Wavumbuzi wa mashine za kwanza za umeme walifikiria mkondo wa umeme kama mwendo wa maji maalum ya umeme kwenye waya za chuma, lakini ili kuunda mirija ya utupu ilihitajika kujua asili ya elektroniki ya mkondo wa umeme.

Mafundisho ya kisasa ya umeme yanaunganishwa kwa karibu na fundisho la muundo wa jambo. Chembe ndogo zaidi ya dutu ambayo huhifadhi mali yake ya kemikali ni molekuli (kutoka kwa neno la Kilatini "moles" - molekuli).

Chembe hii ni ndogo sana, kwa mfano, molekuli ya maji ina kipenyo cha karibu 3/1000,000,000 = 3/10 8 = 3 * 10 -8 cm na kiasi cha 29.7 * 10 -24.

Ili kufikiria kwa uwazi zaidi jinsi molekuli kama hizo ni ndogo, ni idadi gani kubwa yao inafaa kwa kiasi kidogo, wacha tufanye kiakili jaribio lifuatalo. Hebu kwa namna fulani tuweke alama kwenye molekuli zote kwenye glasi ya maji (50 cm 3) na kumwaga maji haya kwenye Bahari Nyeusi. Wacha tufikirie kwamba molekuli zilizomo katika hizi 50 cm 3, kusambazwa sawasawa katika bahari kubwa, ambayo inachukua 71% ya eneo la ulimwengu; Kisha hebu tuchukue glasi nyingine ya maji kutoka kwa bahari hii, angalau katika Vladivostok. Je, kuna uwezekano wa kupata angalau molekuli moja tuliyoweka lebo kwenye glasi hii?

Kiasi cha bahari za dunia ni kikubwa sana. Uso wake ni milioni 361.1 km2. Kina chake wastani ni 3795 m. Kwa hiyo, kiasi chake ni 361.1 * 10 6 * 3.795 km 3, yaani takriban 1,370 LLC LLC km 3 = 1,37*10 9 km 3 - 1,37*10 24 cm 3.

Lakini kwa 50 cm 3 maji ina molekuli 1.69 * 10 24. Kwa hivyo, baada ya kuchanganywa, kila sentimita ya ujazo ya maji ya bahari itakuwa na molekuli 1.69/1.37 zilizo na lebo, na molekuli 66 zilizo na lebo zitaishia kwenye glasi yetu huko Vladivostok.

Haijalishi jinsi molekuli ni ndogo, zinaundwa na chembe ndogo zaidi - atomi.

Atomu ni sehemu ndogo zaidi ya kipengele cha kemikali, ambayo ni carrier wa mali zake za kemikali. Kipengele cha kemikali kawaida hueleweka kama dutu inayojumuisha atomi zinazofanana. Molekuli zinaweza kutengeneza atomi zinazofanana (kwa mfano, molekuli ya gesi ya hidrojeni H2 ina atomi mbili) au atomi tofauti (molekuli ya maji H20 ina atomi mbili za hidrojeni H2 na atomi ya oksijeni O). Katika kesi ya mwisho, wakati molekuli imegawanywa katika atomi, mali ya kemikali na kimwili ya dutu hubadilika. Kwa mfano, wakati molekuli za mwili wa kioevu, maji, hutengana, gesi mbili hutolewa - hidrojeni na oksijeni. Idadi ya atomi katika molekuli inatofautiana: kutoka mbili (katika molekuli ya hidrojeni) hadi mamia na maelfu ya atomi (katika protini na misombo ya juu ya Masi). Dutu kadhaa, haswa metali, hazifanyi molekuli, ambayo ni, zinajumuisha moja kwa moja ya atomi ambazo hazijaunganishwa ndani na vifungo vya Masi.

Kwa muda mrefu, atomi ilizingatiwa kuwa chembe ndogo zaidi ya jambo (jina atomu yenyewe linatokana na neno la Kiyunani atomos - isiyogawanyika). Sasa inajulikana kuwa atomi ni mfumo changamano. Uzito mwingi wa atomi umejilimbikizia kwenye kiini chake. Chembe za msingi nyepesi zaidi zinazochajiwa na umeme - elektroni - huzunguka kwenye kiini katika mizunguko fulani, kama vile sayari zinavyozunguka Jua. Nguvu za mvuto hushikilia sayari katika obiti zao, na elektroni huvutiwa kwenye kiini na nguvu za umeme. Malipo ya umeme yanaweza kuwa ya aina mbili tofauti: chanya na hasi. Kutoka kwa uzoefu tunajua kwamba tu chaji za umeme zinazopingana zinavutia kila mmoja. Kwa hivyo, chaji za kiini na elektroni lazima pia ziwe na ishara tofauti. Inakubaliwa kwa kawaida kuzingatia malipo ya elektroni kuwa hasi na malipo ya kiini kuwa chanya.

Elektroni zote, bila kujali njia ya uzalishaji wao, zina malipo sawa ya umeme na wingi wa 9.108 * 10 -28. G. Kwa hivyo, elektroni zinazounda atomi za kitu chochote zinaweza kuzingatiwa sawa.

Wakati huo huo, malipo ya elektroni (kawaida huashiria e) ni ya msingi, yaani, malipo madogo zaidi ya umeme. Majaribio ya kuthibitisha kuwepo kwa mashtaka madogo hayakufaulu.

Mali ya atomi kwa kipengele fulani cha kemikali imedhamiriwa na ukubwa wa malipo chanya ya kiini. Jumla ya malipo hasi Z elektroni za atomi ni sawa na chaji chanya ya kiini chake, kwa hivyo, thamani ya chaji chanya ya kiini lazima iwe. eZ. Nambari ya Z huamua mahali pa kipengele katika jedwali la mara kwa mara la vipengele vya Mendeleev.

Baadhi ya elektroni katika atomi ziko kwenye obiti za ndani, na zingine ziko kwenye njia za nje. Wa kwanza wameshikiliwa kwa uthabiti katika mizunguko yao na vifungo vya atomiki. Mwisho unaweza kujitenga kwa urahisi kutoka kwa atomi na kuhamia atomi nyingine, au kubaki huru kwa muda fulani. Elektroni hizi za obiti za nje huamua sifa za umeme na kemikali za atomi.

Maadamu jumla ya chaji hasi za elektroni ni sawa na chaji chanya ya kiini, atomi au molekuli haina upande wowote. Lakini ikiwa atomi imepoteza elektroni moja au zaidi, basi kutokana na ziada ya malipo chanya ya kiini inakuwa ion chanya (kutoka neno la Kigiriki ion - kusonga). Ikiwa atomi imekamata elektroni za ziada, basi hutumika kama ioni hasi. Kwa njia hiyo hiyo, ioni zinaweza kuundwa kutoka kwa molekuli zisizo na upande.

Wabebaji wa chaji chanya kwenye kiini cha atomi ni protoni (kutoka kwa neno la Kiyunani "protos" - kwanza). Protoni hutumika kama kiini cha hidrojeni, kipengele cha kwanza katika jedwali la upimaji. Malipo yake chanya e + ni nambari sawa na chaji hasi ya elektroni. Lakini wingi wa protoni ni mara 1836 zaidi ya wingi wa elektroni. Protoni, pamoja na neutroni, huunda viini vya vipengele vyote vya kemikali. Neutron (kutoka kwa neno la Kilatini "neuter" - hakuna moja au nyingine) haina malipo na wingi wake ni mara 1838 zaidi kuliko wingi wa elektroni. Kwa hivyo, sehemu kuu za atomi ni elektroni, protoni na neutroni. Kati ya hizi, protoni na neutroni zimeshikiliwa kwa nguvu kwenye kiini cha atomi na elektroni pekee zinaweza kusonga ndani ya dutu, na chaji chanya chini ya hali ya kawaida inaweza tu kusonga pamoja na atomi katika mfumo wa ioni.

Idadi ya elektroni za bure katika dutu inategemea muundo wa atomi zake. Ikiwa kuna mengi ya elektroni hizi, basi dutu hii inaruhusu kusonga malipo ya umeme kupita vizuri. Inaitwa conductor. Metali zote zinachukuliwa kuwa conductors. Fedha, shaba na alumini ni conductors nzuri hasa. Ikiwa, chini ya ushawishi mmoja au mwingine wa nje, kondakta amepoteza baadhi ya elektroni za bure, basi utangulizi wa malipo mazuri ya atomi zake utaunda athari ya malipo mazuri ya kondakta kwa ujumla, yaani, kondakta atafanya. kuvutia malipo hasi - elektroni za bure na ions hasi. Vinginevyo, kwa ziada ya elektroni za bure, kondakta atashtakiwa vibaya.

Idadi ya dutu ina elektroni chache sana za bure. Dutu hizo huitwa dielectrics au insulators. Wanasambaza chaji za umeme vibaya au sio kweli. Dielectrics ni pamoja na porcelaini, kioo, mpira ngumu, plastiki nyingi, hewa, nk.

Katika vifaa vya umeme, malipo ya umeme huenda pamoja na waendeshaji, na dielectri hutumikia kuongoza harakati hii.

MUUNDO WA MAMBO

Dutu zote zinajumuisha chembe ndogo za kibinafsi: molekuli na atomi.
Mwanzilishi wa wazo la muundo tofauti wa jambo (yaani, unaojumuisha chembe za kibinafsi) anachukuliwa kuwa mwanafalsafa wa zamani wa Uigiriki Democritus, aliyeishi karibu 470 KK. Democritus aliamini kuwa miili yote inajumuisha idadi isitoshe ya Ultra-ndogo, isiyoonekana kwa jicho, chembe zisizogawanyika. "Zina tofauti nyingi, zina unyogovu na unyogovu ambao huingiliana, na kutengeneza miili yote ya nyenzo, lakini kwa asili kuna atomi tu na utupu.
Nadhani ya Democritus ilisahaulika kwa muda mrefu. Walakini, maoni yake juu ya muundo wa maada yametujia shukrani kwa mshairi wa Kirumi Lucretius Caru: "... vitu vyote, kama tunavyoona, vinakuwa vidogo, Na vinaonekana kuyeyuka kwa muda mrefu wa karne ... ”
Atomi.
Atomu ni ndogo sana. Hawawezi kuonekana tu kwa jicho la uchi, bali pia kwa msaada wa hata microscope ya macho yenye nguvu zaidi.
Jicho la mwanadamu haliwezi kutambua atomi na nafasi kati yao, kwa hivyo dutu yoyote inaonekana kuwa ngumu kwetu.
Mnamo 1951, Erwin Müller aligundua darubini ya ion, ambayo ilifanya iwezekane kuona muundo wa atomiki wa chuma kwa undani.
Atomi za vipengele tofauti vya kemikali hutofautiana kutoka kwa kila mmoja. Tofauti kati ya atomi za vitu zinaweza kuamuliwa kutoka kwa jedwali la upimaji.
Molekuli.
Molekuli ni chembe ndogo zaidi ya dutu ambayo ina sifa za dutu hiyo. Kwa hiyo, molekuli ya sukari ni tamu, na molekuli ya chumvi ni chumvi.
Molekuli huundwa na atomi.
Ukubwa wa molekuli ni kidogo.

Jinsi ya kuona molekuli? - kwa kutumia darubini ya elektroni.

Jinsi ya kutoa molekuli kutoka kwa dutu? - kusagwa kwa mitambo ya dutu. Kila dutu ina aina maalum ya molekuli. Kwa vitu tofauti, molekuli zinaweza kujumuisha atomi moja (gesi ajizi) au ya atomi kadhaa zinazofanana au tofauti, au hata mamia ya maelfu ya atomi (polima). Molekuli za vitu mbalimbali zinaweza kuwa na sura ya pembetatu, piramidi na maumbo mengine ya kijiometri, na pia kuwa mstari.

Molekuli za dutu moja zinafanana katika hali zote za mkusanyiko.

Kuna mapengo kati ya molekuli katika dutu. Ushahidi wa kuwepo kwa mapungufu ni mabadiliko katika kiasi cha dutu, i.e. upanuzi na contraction ya suala na mabadiliko ya joto

Kazi ya nyumbani.
Zoezi. Jibu maswali:
№ 1.
1. Dutu zinajumuisha nini?
2. Ni majaribio gani yanayothibitisha kwamba vitu vinajumuisha chembe ndogo?
3. Kiasi cha mwili kinabadilikaje wakati umbali kati ya chembe unabadilika?
4. Ni jambo gani lililoonwa linaloonyesha kwamba chembe za mata ni ndogo sana?
5. Molekuli ni nini?
6. Unajua nini kuhusu ukubwa wa molekuli?
7. Je, molekuli ya maji inajumuisha chembe gani?
8. Je, molekuli ya maji inawakilishwaje kimkakati?
№ 2.
1. Je, muundo wa molekuli za maji ni sawa katika chai ya moto na katika kinywaji cha Cola kilichopozwa?
2. Kwa nini soli za viatu huchakaa na viwiko vya koti vinashuka hadi kufikia mashimo?
3. Jinsi ya kuelezea kukausha kwa Kipolishi cha msumari?
4. Unapita kwenye duka la mikate. Kutoka kwake hutoka harufu nzuri ya mkate safi ... Hili lingewezaje kutokea?

Jaribio la Robert Rayleigh.

Ukubwa wa molekuli imedhamiriwa katika majaribio mengi. Mmoja wao alifanywa na mwanasayansi wa Kiingereza Robert Rayleigh.
Maji yalimwagwa ndani ya chombo safi pana na tone la mafuta liliwekwa juu ya uso wake. Tone lilienea juu ya uso wa maji na kuunda filamu ya pande zote. Hatua kwa hatua, eneo la filamu liliongezeka, lakini uenezi ulisimama na eneo hilo likaacha kubadilika. Rayleigh alidhani kwamba molekuli zilipangwa kwa safu moja, i.e. Unene wa filamu ukawa sawa na saizi ya molekuli moja, na niliamua kuamua unene wake. Katika kesi hiyo, bila shaka, ni muhimu kuzingatia kwamba kiasi cha filamu ni sawa na kiasi cha tone.
Kutumia data iliyopatikana katika jaribio la Rayleigh, tunahesabu unene wa filamu na kujua ukubwa wa mstari wa molekuli ya mafuta ni nini. Tone lilikuwa na kiasi cha 0.0009 cm3, na eneo la filamu lililoundwa kutoka kwa tone lilikuwa 5500 cm2. Kwa hivyo unene wa filamu:

Jukumu la majaribio:

Fanya majaribio nyumbani ili kujua ukubwa wa molekuli za mafuta.
Kwa majaribio, ni rahisi kutumia mafuta safi ya mashine. Kwanza, tambua kiasi cha tone moja la mafuta. Fikiria jinsi ya kufanya hivyo mwenyewe kwa kutumia pipette na kopo (unaweza kutumia kopo ambayo hutumiwa kupima dawa).
Mimina maji kwenye sahani na kuweka tone la mafuta juu ya uso wake. Wakati tone limeenea, pima kipenyo cha filamu na mtawala, ukiweka kwenye kando ya sahani. Ikiwa uso wa filamu hauna sura ya mduara, basi ama kusubiri mpaka inachukua sura hii, au kuchukua vipimo kadhaa na kuamua kipenyo chake cha wastani. Kisha uhesabu eneo la filamu na unene wake.
Umepata namba gani? Je, inatofautiana mara ngapi na saizi halisi ya molekuli ya mafuta?

Muundo wa molekuli ya jambo. Kasi ya molekuli za gesi.

1. 
   Nadharia ya kinetiki ya molekuli ya MKT ni nadharia inayoelezea sifa za dutu kulingana na muundo wake wa molekuli. Masharti kuu ya nadharia ya kinetic ya molekuli: miili yote inajumuisha molekuli; molekuli zinaendelea kusonga; molekuli huingiliana na kila mmoja.
2. 
   Molekuli- chembe ndogo zaidi ya dutu ambayo huhifadhi sifa za dutu fulani.
3. 
   Atomi- chembe ndogo zaidi ya kipengele cha kemikali. Molekuli huundwa na atomi.
4. 
   Molekuli zinaendelea kusonga mbele. Ushahidi wa msimamo huu ni uenezaji- uzushi wa kupenya kwa molekuli za dutu moja hadi nyingine. Mgawanyiko hutokea katika gesi, vimiminika, na yabisi. Wakati joto linapoongezeka, kiwango cha kuenea kinaongezeka. Harakati ya chembe za rangi katika suluhisho iliyogunduliwa na Brown inaitwa Mwendo wa Brownian na pia inathibitisha mwendo wa molekuli.
5. 
   Muundo wa atomiki. Atomu ina kiini chenye chaji chanya ambacho elektroni huzunguka.
6. 
   Kiini cha atomiki lina viini (protoni, neutroni). Malipo ya kiini imedhamiriwa na idadi ya protoni. Nambari ya wingi imedhamiriwa na idadi ya nucleons. Isotopu ni atomi za kipengele kimoja ambacho viini vina idadi tofauti ya neutroni.
7. 
   Uzito wa atomiki wa jamaa M - wingi wa atomi moja katika vitengo molekuli ya atomiki (1/12 wingi wa atomi ya kaboni). Uzito wa Masi ya jamaa- M ni wingi wa molekuli katika vitengo vya molekuli ya atomiki.
8. 
   Kiasi cha dutu imedhamiriwa na idadi ya molekuli. Mole ni kitengo cha kipimo cha kiasi cha dutu. Mole- kiasi cha dutu ambayo uzito wake, ulioonyeshwa kwa gramu, ni sawa na idadi ya molekuli ya jamaa. 1 mole Dutu hii ina molekuli N A. N A = 6,022∙10 23 1/mol - nambari ya Avogadro. Uzito wa mole moja katika kilo inaitwa molekuli ya molar – μ =M·10 -3 . 1 mol - 12gC – N A -22.4 l. gesi
9. 
   Nambari fuko imedhamiriwa na fomula : ν = m / μ , ν = N / N A , ν = V / V 0 .
10. 
    Mfano wa msingi wa MKT- seti ya molekuli zinazosonga na kuingiliana za dutu. Aggregate states of matter.
    1. 
       Imara: W n >> W k, kufunga ni mnene, molekuli hutetemeka karibu na nafasi ya usawa, nafasi za usawa zimesimama, mpangilio wa molekuli huagizwa, i.e. kimiani ya kioo huundwa, na sura na kiasi vyote vinahifadhiwa.
    2. 
       Kioevu:W n ≈ W k , Ufungashaji ni mnene, molekuli hutetemeka karibu na msimamo wa usawa, nafasi za usawa ni za rununu, mpangilio wa molekuli umeamriwa ndani ya tabaka 2, 3 (utaratibu wa masafa mafupi), kiasi huhifadhiwa, lakini sura haijahifadhiwa (unyevu). )
    3. 
       Gesi: W n W k , molekuli ziko mbali na kila mmoja, husonga kwa usawa hadi zinagongana na kila mmoja, migongano ni elastic, hubadilisha kwa urahisi sura na kiasi. Hali bora za gesi: W n =0, migongano ni elastic kikamilifu, Kipenyo cha molekuli umbali kati yao.
       
    4. 
       Plasma - Mkusanyiko usio na umeme wa chembe zisizo na upande na zilizochajiwa . Plasma(gesi) molekuli ziko mbali na kila mmoja, husogea kwa mstatili hadi zinapogongana, hubadilisha kwa urahisi umbo na kiasi, migongano ni inelastic, ionization hutokea wakati wa migongano, na humenyuka kwa mashamba ya umeme na magnetic.
11. 
    Mabadiliko ya awamu: uvukizi, condensation, usablimishaji, kuyeyuka, fuwele.
12. 
    Mifumo ya takwimu- sheria za tabia za idadi kubwa ya chembe. Vipimo vidogo- vigezo vidogo - wingi, ukubwa, kasi na sifa nyingine za molekuli na atomi. Vigezo vya Macro - vigezo vya mizani kubwa - wingi, kiasi, shinikizo, joto la miili ya kimwili.
13. 
    R
    Z =2 N
    usambazaji wa chembe bora za gesi juu ya nusu mbili za chombo:

• 
  Idadi ya majimbo yanayowezekanaZna idadi ya chembeN hupatikana kwa formula
• 
  H
  Z = N! / n!∙(N-n)!
  idadi ya njia za kutekeleza serikalin/ (N – n) hupatikana kwa formula
• 
  Uchambuzi wa majibu unaongoza kwa hitimisho kwamba kuna uwezekano mkubwa zaidi kwamba molekuli zitasambazwa kwa usawa kati ya nusu mbili za vyombo.

1. 
   Kasi inayowezekana zaidi ni kasi ambayo molekuli nyingi zina
2. 
   Jinsi ya kuhesabu kasi ya wastani ya molekuli V av = (V 1 ∙ N 1 + V 2 ∙ N 2 + V 3 ∙ N 3)/N. Kasi ya wastani kawaida huwa juu kuliko kasi inayowezekana.
3. 
   Mawasiliano: kasi - nishati - joto. E cf ~ T.
4. 
   T
   E=3 kT /2
   joto huamua kiwango cha joto la mwili. Halijoto tabia kuu ya miili katika usawa wa joto. Usawa wa joto wakati hakuna kubadilishana joto kati ya miili
5. 
   Joto ni kipimo cha wastani wa nishati ya kinetic ya molekuli za gesi. Kwa kuongezeka kwa joto, kasi ya kuenea huongezeka na kasi ya mwendo wa Brownian huongezeka. Fomula ya uhusiano kati ya nishati ya kinetiki ya wastani ya molekuli na halijoto inaonyeshwa na fomula gdk k = 1.38∙10 -23 J/K - ya Boltzmann isiyobadilika, inayoonyesha uhusiano kati ya Kelvin na Joule kama vitengo vya joto.

• 
  T
  T = t + 273.
  joto la thermodynamic haliwezi kuwa hasi.
• 
  Kiwango cha joto kabisa- Kiwango cha Kelvin (273K - 373K).

• 
  Mizani ya joto: Selsiasi (0 o C – 100 o C), Fahrenheit (32 o F – 212 o F), Kelvin (273K – 373K).

1. 
   Kasi ya harakati ya mafuta ya molekuli: m 0 v 2 = 3 kT, v 2 = 3 kT / m 0 , v 2 = 3 kN A T / μ

Sheria za gesi

1. 
   Shinikizo ni parameter ya macroscopic ya mfumo . Shinikizo ni sawa kiidadi na nguvu inayofanya kazi kwa kila uso wa kitengo perpendicular kwa uso huu.P= F/ S. Shinikizo hupimwa kwa Pascals (Pa), angahewa (atm.), baa (bar), mmHg. Shinikizo la safu ya gesi au kioevu kwenye uwanja wa mvuto hupatikana kwa formula P = ρgh, ambapo ρ ni wiani wa gesi au kioevu, h ni urefu wa safu. Katika vyombo vya mawasiliano, kioevu cha homogeneous kinaanzishwa kwa kiwango sawa. Uwiano wa urefu wa nguzo za vinywaji visivyo na usawa ni kinyume na uwiano wa msongamano wao.
2. 
   Shinikizo la anga- shinikizo linaloundwa na ganda la hewa la Dunia. Shinikizo la kawaida la anga ni 760 mm Hg. au 1.01∙10 5 Pa, au upau 1, au atm 1.
3. 
   Shinikizo la gesi limedhamiriwa idadi ya molekuli zinazopiga ukuta wa chombo na kasi yao.

• 
  Kasi ya wastani ya hesabu harakati ya molekuli ya gesi ni sifuri, kwa sababu hakuna faida ya harakati katika mwelekeo fulani kutokana na ukweli kwamba harakati ya molekuli inawezekana sawa katika pande zote. Kwa hivyo, kuashiria harakati za molekuli tunachukua mzizi maana ya kasi ya mraba. Miraba ya wastani ya kasi kando ya shoka X, Y, Z ni sawa na kila mmoja na ni sawa na 1/3 ya kasi ya wastani ya mraba.

Kwa mole moja ya gesi

Isobars

P 1
Sheria ya Gay-Lussac

1. 
   V = const - mchakato wa isochoric,

V 1
Sheria ya Charles.

Kazi: Kazi № 1 . Amua jumla ya idadi ya vijidudu vya chembe sita za gesi bora katika nusu mbili za chombo kisichotenganishwa na kizigeu. Ni idadi gani ya njia za kutambua majimbo 1/5, 2/4? Ni katika hali gani idadi ya mbinu za utekelezaji itakuwa ya juu?

Suluhisho. Z =2 N = 2 6 = 64. Kwa hali 1/5 Z = N! / n!∙(N-n)! = 1∙2∙3∙4∙5∙6 / 1∙1∙2∙3∙4∙5= 6

Mwenyewe. Ni idadi gani ya njia za kutekeleza majimbo 2/4?

Kazi nambari 2. Tafuta idadi ya molekuli kwenye glasi ya maji (m=200g). Suluhisho. N = m∙ N A /μ = 0.2 ∙ 6.022∙10 23 / 18 ∙ 10 -3 =67∙ 10 23 .

Mwenyewe. Pata idadi ya molekuli katika 2 g ya shaba. Tafuta idadi ya molekuli katika 1 m 3 ya dioksidi kaboni CO 2 .

Kazi nambari 3. Takwimu inaonyesha kitanzi kilichofungwa katika kuratibu P V. Ni michakato gani ilitokea na gesi? Vigezo vya jumla vilibadilikaje? Chora mchoro huu katika kuratibu za VT.

NA
kujitegemea chora mchoro katika kuratibu za PT.

R
uamuzi.

Kazi nambari 4."Hemispheres ya Magdeburg" iliweka farasi 8 kila upande. Nguvu ya kuvuta itabadilikaje ikiwa hekta moja imeunganishwa kwenye ukuta na nyingine inavutwa na farasi 16?

Z
nambari ya kazi 5. Gesi bora hutoa shinikizo la 1.01∙10 5 Pa kwenye kuta za chombo. Kasi ya joto ya molekuli ni 500 m / s. Tafuta wiani wa gesi. (1.21kg/m3). Suluhisho.. Wacha tugawanye pande zote mbili za equation na V. Tunapata

μ tunapata kutoka kwa fomula ya kasi ya molekuli

Kazi Nambari 6. Ni shinikizo gani la oksijeni chini ya ikiwa kasi ya joto ya molekuli zake ni 550 m / s, na mkusanyiko wao 10 25 m -3 ? (kPa 54) Suluhisho. P = nkT, R=N A k,P=nv 2 μ /3N A , Tunapata T kutoka kwa formula

Kazi Nambari 7. Nitrojeni inachukua kiasi cha lita 1 kwa shinikizo la kawaida la anga. Amua nishati ya mwendo wa kutafsiri wa molekuli za gesi.

Suluhisho. Nishati ya molekuli moja - E o = 5 kT / 2 , nishati ya molekuli zote katika kiasi fulani cha gesi – E = N 5 kT / 2 = nV 5 kT / 2, P = nkT , E = 5 PV /2 = 250 J.

Kazi № 8. Hewa ina mchanganyiko wa nitrojeni, oksijeni na argon. Viwango vyao ni kwa mtiririko huo 7.8 ∙ 10 24 m -3, 2.1 ∙ 10 24 m -3, 10 23 m -3. Nishati ya kinetic ya wastani ya molekuli ya mchanganyiko ni sawa na sawa na 3 ∙10 -21 J. Pata shinikizo la hewa. (kPa 20). Mwenyewe.

Kazi Nambari 9. Shinikizo la gesi litabadilikaje wakati kiasi chake kinapungua kwa mara 4 na joto huongezeka kwa mara 1.5? (Inaongezeka mara 6). Mwenyewe.

Kazi nambari 10. Shinikizo la gesi katika taa ya fluorescent ni 10 3 Pa, na joto lake ni 42 o C. Kuamua mkusanyiko wa atomi katika taa. Kadiria umbali wa wastani kati ya molekuli.

(2.3∙10 23 m -3, 16.3 nm). Mwenyewe.

Kazi nambari 11. Pata kiasi cha mole moja ya gesi bora ya muundo wowote wa kemikali chini ya hali ya kawaida. (22.4l). Mwenyewe.

Z
tatizo namba 12. Chombo kilicho na kiasi cha lita 4 kina hidrojeni ya molekuli na heliamu. Kwa kudhani gesi ni bora, pata shinikizo la gesi kwenye chombo kwa joto la 20 o C ikiwa wingi wao ni 2g na 4g, kwa mtiririko huo. (1226kPa).

Suluhisho. Kulingana na sheria ya Dalton P = P 1 + R 2 . Tunapata shinikizo la sehemu ya kila gesi kwa kutumia formula. Hidrojeni na heliamu zote mbili huchukua ujazo wote wa V=4l.

Tatizo namba 13. Amua kina cha ziwa ikiwa ujazo wa kiputo cha hewa huongezeka maradufu unapoinuka kutoka chini hadi juu. Joto la Bubble haina wakati wa kubadilika. (m 10.3).

Suluhisho. Mchakato ni isothermal P 1 V 1 = P 2 V 2

Shinikizo katika Bubble juu ya uso wa maji ni sawa na shinikizo la anga P 2 = P o Shinikizo chini ya hifadhi ni jumla ya shinikizo ndani ya Bubble na shinikizo la safu ya maji. R 1 =P O + ρ gh, ambapo ρ = 1000 kg/m 3 ni wiani wa maji, h ni kina cha hifadhi. R O = (R O + ρ gh) V 1 / 2 V 1 = (R O + ρ gh)/ 2

Tatizo namba 14. Silinda imegawanywa na kizigeu kisichoweza kupenya katika sehemu mbili, ambazo idadi yake ni V 1, V 2. Shinikizo la hewa katika sehemu hizi za silinda ni P 1, P 2, kwa mtiririko huo. Wakati kufunga kunapoondolewa, kizigeu kinaweza kusonga kama bastola isiyo na uzito. Je, kizigeu kitasonga kwa kiasi gani na kwa mwelekeo gani?

R
P 1 V 1

P2 V 2

uamuzi . Kama P 2 > P 1 Shinikizo katika sehemu zote mbili

P 1 V 1 = P (V 1 -∆ V)

P 2 V 2 = P (V 2 + ∆ V)

silinda itawekwa sawa - R. Mchakato ni isothermal.

Wacha tugawanye pande za kulia na kushoto za hesabu kwa kila mmoja. Na kisha tunatatua equation ya ∆ V.

Jibu: ((P 1 – P 2 ) V 1 V 2 )/(P 1 V 1 + P 2 V 2 .

Tatizo namba 15. Matairi ya gari yamechangiwa kwa shinikizo la 2∙10 4 Pa ​​kwa joto la 7 o C. Saa chache baada ya kuendesha gari, joto la hewa katika matairi liliongezeka hadi 42 o C. Shinikizo lilikuwa nini kwenye matairi? (2.25∙10 4 Pa). Mwenyewe.