Hãy xem xét các tính chất của một phân tử bằng ví dụ về một chất như đường. Nếu bạn xay nó thành những hạt nhỏ nhất thì nó vẫn chứa nhiều phân tử đường giống hệt nhau. Mỗi hạt sẽ bảo tồn tất cả các tính chất của chất này. Ngay cả khi bạn chia đường thành các phân tử riêng biệt, chẳng hạn như hòa tan nó trong nước, chất này sẽ không biến mất ở đâu và sẽ thể hiện các đặc tính của nó. Bạn có thể kiểm tra điều này bằng cách kiểm tra xem nước đã trở nên ngọt hay chưa. Tất nhiên, nếu bạn tiếp tục nghiền nát đường hơn nữa, phá hủy các phân tử hoặc lấy đi một số nguyên tử của chúng thì chất đó sẽ bị phá hủy. Điều đáng chú ý là các nguyên tử sẽ không biến mất mà sẽ trở thành một phần của các phân tử khác. Bản thân đường với tư cách là một chất sẽ không còn tồn tại và sẽ biến thành một chất khác.

Không có chất vĩnh cửu. Cũng như không có phân tử vĩnh cửu. Tuy nhiên, các nguyên tử thực tế được coi là vĩnh cửu.

Mặc dù các phân tử có kích thước rất nhỏ nhưng cấu trúc của chúng vẫn có thể được làm sáng tỏ bằng nhiều phương pháp vật lý và hóa học khác nhau. Một số chất tồn tại ở dạng tinh khiết. Đây là những chất có chứa các phân tử cùng loại. Nếu cơ thể vật chất chứa nhiều loại phân tử khác nhau thì trong trường hợp này chúng ta đang xử lý một hỗn hợp các chất.

Ngày nay, cấu trúc của các phân tử chất được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ. Những phương pháp như vậy bao gồm nhiễu xạ neutron cũng như phân tích nhiễu xạ tia X. Ngoài ra còn có phương pháp thuận từ điện tử và phương pháp quang phổ rung động. Tùy thuộc vào chất và trạng thái của nó, một phương pháp phân tích phân tử cụ thể được xác định.

Bây giờ bạn đã biết cái gì được gọi là phân tử và nó bao gồm những gì.

Ví dụ, phân tử nước là đại diện nhỏ nhất của một chất như nước.

Tại sao chúng ta không nhận thấy rằng các chất được tạo thành từ các phân tử? Câu trả lời rất đơn giản: các phân tử nhỏ đến mức mắt người không thể nhìn thấy được. Vậy chúng có kích thước như thế nào?

Một thí nghiệm nhằm xác định kích thước của một phân tử được thực hiện bởi nhà vật lý người Anh Rayleigh. Nước được đổ vào một bình sạch, nhỏ một giọt dầu lên bề mặt bình. Dầu lan ra khắp mặt nước và tạo thành một màng tròn. Dần dần, diện tích của màng tăng lên, nhưng sau đó sự lan rộng dừng lại và diện tích ngừng thay đổi. Rayleigh cho rằng độ dày của màng bằng với kích thước của một phân tử. Thông qua các tính toán toán học, người ta đã xác định được kích thước của phân tử là khoảng 16 * 10 -10 m.

Các phân tử nhỏ đến mức những khối lượng nhỏ vật chất chứa một lượng lớn chúng. Ví dụ, một giọt nước chứa cùng số lượng phân tử như có những giọt nước tương tự ở Biển Đen.

Các phân tử không thể được nhìn thấy bằng kính hiển vi quang học. Bạn có thể chụp ảnh các phân tử và nguyên tử bằng kính hiển vi điện tử, được phát minh vào những năm 30 của thế kỷ 20.

Các phân tử của các chất khác nhau có kích thước và thành phần khác nhau nhưng các phân tử của cùng một chất luôn giống nhau. Ví dụ, phân tử nước luôn giống nhau: trong nước, trong bông tuyết và trong hơi nước.

Mặc dù phân tử là những hạt rất nhỏ nhưng chúng cũng có thể phân chia được. Các hạt tạo nên phân tử được gọi là nguyên tử. Nguyên tử của mỗi loại thường được ký hiệu bằng các ký hiệu đặc biệt. Ví dụ, nguyên tử oxy là O, nguyên tử hydro là H, nguyên tử carbon là C. Tổng cộng, có 93 nguyên tử khác nhau trong tự nhiên và các nhà khoa học đã tạo ra thêm khoảng 20 nguyên tử nữa trong phòng thí nghiệm của họ. Nhà khoa học người Nga Dmitry Ivanovich Mendeleev đã sắp xếp tất cả các nguyên tố và xếp chúng vào bảng tuần hoàn mà chúng ta sẽ tìm hiểu thêm trong các bài học hóa học.

Một phân tử oxy bao gồm hai nguyên tử oxy giống hệt nhau, một phân tử nước bao gồm ba nguyên tử - hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Bản thân hydro và oxy không có tính chất của nước. Ngược lại, nước chỉ trở thành nước khi liên kết đó được hình thành.

Kích thước của các nguyên tử rất nhỏ. Ví dụ, nếu bạn phóng to một quả táo lên bằng kích thước của quả địa cầu, thì kích thước của nguyên tử sẽ tăng lên bằng kích thước của một quả táo. Năm 1951, Erwin Müller đã phát minh ra kính hiển vi ion, giúp có thể quan sát chi tiết cấu trúc nguyên tử của kim loại.

Ở thời đại chúng ta, không giống như thời Democritus, nguyên tử không còn được coi là không thể phân chia được nữa. Vào đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học đã nghiên cứu được cấu trúc bên trong của nó.

Hoá ra là thế nguyên tử gồm có hạt nhân và các electron quay xung quanh hạt nhân. Sau này hóa ra là thế cốt lõi lần lượt bao gồm proton và neutron.

Do đó, các thí nghiệm đang diễn ra sôi nổi tại Máy Va chạm Hadron Lớn - một công trình khổng lồ được xây dựng dưới lòng đất ở biên giới giữa Pháp và Thụy Sĩ. Máy Va chạm Hadron Lớn là một ống kín dài 30 km trong đó các hadron (còn gọi là proton, neutron hoặc electron) được gia tốc. Sau khi tăng tốc gần bằng tốc độ ánh sáng, các hadron va chạm vào nhau. Lực va chạm lớn đến mức các proton bị “vỡ” thành từng mảnh. Người ta cho rằng bằng cách này có thể nghiên cứu cấu trúc bên trong của hadron

Rõ ràng là một người càng đi sâu nghiên cứu cấu trúc bên trong của vật chất thì người đó càng gặp nhiều khó khăn hơn. Có thể hạt không thể phân chia mà Democritus tưởng tượng hoàn toàn không tồn tại và các hạt có thể được phân chia đến vô tận. Nghiên cứu trong lĩnh vực này là một trong những chủ đề phát triển nhanh nhất trong vật lý hiện đại.

Thêm trang web vào dấu trang

Điện: khái niệm chung

Hiện tượng điện được con người biết đến đầu tiên dưới dạng sét đáng sợ - sự phóng điện trong khí quyển, sau đó điện thu được qua ma sát (ví dụ, da trên kính, v.v.) được phát hiện và nghiên cứu; Cuối cùng, sau khi phát hiện ra nguồn dòng điện hóa học (tế bào điện vào năm 1800), kỹ thuật điện đã ra đời và phát triển nhanh chóng. Ở nhà nước Xô Viết, chúng ta đã chứng kiến ​​sự phát triển rực rỡ của kỹ thuật điện. Các nhà khoa học Nga đã đóng góp rất lớn vào sự tiến bộ nhanh chóng đó.

Tuy nhiên, thật khó để đưa ra câu trả lời đơn giản cho câu hỏi: “Điện là gì?" Chúng ta có thể nói rằng “điện là điện tích và các trường điện từ liên quan”. Nhưng câu trả lời như vậy cần được giải thích chi tiết hơn: “Điện tích và trường điện từ là gì?” Chúng tôi sẽ dần dần chỉ ra khái niệm “điện” về cơ bản phức tạp đến mức nào, mặc dù các hiện tượng điện cực kỳ đa dạng đã được nghiên cứu rất chi tiết và song song với sự hiểu biết sâu sắc hơn về chúng, lĩnh vực ứng dụng thực tế của điện đã mở rộng.

Những người phát minh ra những chiếc máy điện đầu tiên đã tưởng tượng dòng điện là chuyển động của một chất lỏng điện đặc biệt trong dây kim loại, nhưng để tạo ra các ống chân không thì cần phải biết bản chất điện tử của dòng điện.

Học thuyết hiện đại về điện có mối liên hệ chặt chẽ với học thuyết về cấu trúc của vật chất. Hạt nhỏ nhất của một chất vẫn giữ được tính chất hóa học là phân tử (từ tiếng Latin “mol” - khối lượng).

Hạt này rất nhỏ, ví dụ phân tử nước có đường kính khoảng 3/1000.000.000 = 3/10 8 = 3*10 -8 cm và thể tích 29,7*10 -24.

Để hình dung rõ ràng hơn những phân tử như vậy nhỏ như thế nào, số lượng lớn của chúng phù hợp với một thể tích nhỏ như thế nào, chúng ta hãy thực hiện thí nghiệm sau đây trong đầu. Hãy đánh dấu bằng cách nào đó tất cả các phân tử trong một cốc nước (50 cm3) và đổ nước này vào Biển Đen. Chúng ta hãy tưởng tượng rằng các phân tử chứa trong 50 cm3, phân bố đều khắp các đại dương rộng lớn, chiếm 71% diện tích toàn cầu; Vậy thì hãy múc thêm một cốc nước nữa từ đại dương này, ít nhất là ở Vladivostok. Có khả năng tìm thấy ít nhất một trong số các phân tử mà chúng ta dán nhãn trong chiếc cốc này không?

Thể tích của các đại dương trên thế giới là rất lớn. Bề mặt của nó là 361,1 triệu km2. Độ sâu trung bình của nó là 3795 m. Do đó, thể tích của nó là 361,1 * 10 6 * 3,795 km 3, tức là khoảng 1.370 LLC km 3 = 1,37*10 9 km 3 - 1,37*10 24 cm3.

Nhưng ở tuổi 50 cm 3 nước chứa 1,69 * 10 24 phân tử. Do đó, sau khi trộn, mỗi cm khối nước biển sẽ chứa 1,69/1,37 phân tử được dán nhãn và khoảng 66 phân tử được dán nhãn sẽ đọng lại trong ly của chúng tôi ở Vladivostok.

Cho dù các phân tử có nhỏ đến đâu thì chúng cũng được tạo thành từ những hạt thậm chí còn nhỏ hơn - nguyên tử.

Nguyên tử là phần nhỏ nhất của một nguyên tố hóa học, là chất mang các tính chất hóa học của nó. Một nguyên tố hóa học thường được hiểu là một chất bao gồm các nguyên tử giống hệt nhau. Các phân tử có thể tạo thành các nguyên tử giống hệt nhau (ví dụ: phân tử khí hydro H2 gồm hai nguyên tử) hoặc các nguyên tử khác nhau (một phân tử nước H20 gồm hai nguyên tử hydro H2 và một nguyên tử oxy O). Trong trường hợp sau, khi các phân tử được chia thành các nguyên tử, các tính chất hóa học và vật lý của chất đó sẽ thay đổi. Ví dụ, khi các phân tử của chất lỏng, nước, bị phân hủy, hai loại khí được giải phóng - hydro và oxy. Số lượng nguyên tử trong phân tử thay đổi: từ hai (trong phân tử hydro) đến hàng trăm, hàng nghìn nguyên tử (trong protein và các hợp chất phân tử cao). Một số chất, đặc biệt là kim loại, không tạo thành phân tử, nghĩa là chúng bao gồm trực tiếp các nguyên tử không được liên kết bên trong bằng liên kết phân tử.

Trong một thời gian dài, nguyên tử được coi là hạt nhỏ nhất của vật chất (bản thân tên nguyên tử xuất phát từ tiếng Hy Lạp Atomos - không thể phân chia được). Ngày nay người ta biết rằng nguyên tử là một hệ phức tạp. Phần lớn khối lượng của nguyên tử tập trung ở hạt nhân của nó. Các hạt cơ bản mang điện nhẹ nhất - các electron - quay quanh hạt nhân theo những quỹ đạo nhất định, giống như các hành tinh quay quanh Mặt trời. Lực hấp dẫn giữ các hành tinh trong quỹ đạo của chúng và các electron bị hút vào hạt nhân bởi lực điện. Điện tích có thể có hai loại khác nhau: dương và âm. Theo kinh nghiệm chúng ta biết rằng chỉ có các điện tích trái dấu mới hút nhau. Do đó, điện tích của hạt nhân và điện tử cũng phải có dấu khác nhau. Người ta thường coi điện tích của electron là âm và điện tích của hạt nhân là dương.

Tất cả các electron, bất kể phương pháp sản xuất của chúng, đều có cùng điện tích và khối lượng 9,108 * 10 -28 G. Do đó, các electron tạo nên nguyên tử của bất kỳ nguyên tố nào đều có thể được coi là giống nhau.

Đồng thời, điện tích electron (thường được ký hiệu là e) là điện tích cơ bản, tức là điện tích nhỏ nhất có thể có. Những nỗ lực chứng minh sự tồn tại của những khoản phí nhỏ hơn đã không thành công.

Sự thuộc về của một nguyên tử đối với một nguyên tố hóa học cụ thể được xác định bởi độ lớn điện tích dương của hạt nhân. Tổng điện tích âm Z electron của nguyên tử bằng điện tích dương của hạt nhân nên giá trị điện tích dương của hạt nhân phải bằng eZ. Số Z xác định vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn các nguyên tố của Mendeleev.

Một số electron trong nguyên tử ở quỹ đạo bên trong và một số ở quỹ đạo bên ngoài. Cái trước được giữ tương đối chắc chắn trong quỹ đạo của chúng bằng liên kết nguyên tử. Loại thứ hai có thể tương đối dễ dàng tách khỏi nguyên tử và chuyển sang nguyên tử khác hoặc vẫn tự do trong một thời gian. Các electron quỹ đạo bên ngoài này xác định tính chất điện và hóa học của nguyên tử.

Miễn là tổng điện tích âm của các electron bằng điện tích dương của hạt nhân thì nguyên tử hoặc phân tử là trung tính. Nhưng nếu một nguyên tử bị mất một hoặc nhiều electron thì do hạt nhân mang điện tích dương quá mức nên nó sẽ trở thành ion dương (từ tiếng Hy Lạp ion - chuyển động). Nếu một nguyên tử đã thu giữ các electron dư thừa thì nó đóng vai trò là ion âm. Theo cách tương tự, các ion có thể được hình thành từ các phân tử trung tính.

Chất mang điện tích dương trong hạt nhân nguyên tử là proton (từ tiếng Hy Lạp “protos” - thứ nhất). Proton đóng vai trò là hạt nhân của hydro, nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Điện tích dương của nó e + về số lượng bằng điện tích âm của electron. Nhưng khối lượng của proton lớn hơn khối lượng của electron 1836 lần. Proton cùng với neutron tạo thành hạt nhân của tất cả các nguyên tố hóa học. Neutron (từ tiếng Latin "neuter" - không phải cái này hay cái kia) không có điện tích và khối lượng của nó lớn hơn khối lượng của electron 1838 lần. Như vậy, phần chính của nguyên tử là electron, proton và neutron. Trong đó, proton và neutron được giữ chắc chắn trong hạt nhân nguyên tử và chỉ có electron mới có thể chuyển động bên trong chất, còn điện tích dương trong điều kiện bình thường chỉ có thể chuyển động cùng với các nguyên tử ở dạng ion.

Số lượng electron tự do trong một chất phụ thuộc vào cấu trúc nguyên tử của nó. Nếu có nhiều electron này thì chất này cho phép các điện tích chuyển động đi qua nó tốt. Nó được gọi là một dây dẫn. Tất cả các kim loại được coi là chất dẫn điện. Bạc, đồng và nhôm là những chất dẫn điện đặc biệt tốt. Nếu dưới tác động này hay tác động bên ngoài khác, dây dẫn bị mất một số electron tự do, thì sự chiếm ưu thế của điện tích dương trong các nguyên tử của nó sẽ tạo ra hiệu ứng điện tích dương của toàn bộ dây dẫn, nghĩa là dây dẫn sẽ thu hút điện tích âm - electron tự do và ion âm. Ngược lại, khi thừa electron tự do, dây dẫn sẽ tích điện âm.

Một số chất chứa rất ít electron tự do. Những chất như vậy được gọi là chất điện môi hoặc chất cách điện. Chúng truyền điện tích kém hoặc thực tế là không. Chất điện môi bao gồm sứ, thủy tinh, cao su cứng, hầu hết các loại nhựa, không khí, v.v.

Trong các thiết bị điện, điện tích di chuyển dọc theo dây dẫn và chất điện môi đóng vai trò điều khiển chuyển động này.

CẤU TRÚC VẬT CHẤT

Tất cả các chất đều bao gồm các hạt nhỏ riêng lẻ: phân tử và nguyên tử.
Người sáng lập ý tưởng về cấu trúc rời rạc của vật chất (tức là bao gồm các hạt riêng lẻ) được coi là nhà triết học Hy Lạp cổ đại Democritus, sống vào khoảng năm 470 trước Công nguyên. Democritus tin rằng mọi vật thể đều bao gồm vô số các hạt siêu nhỏ, không thể nhìn thấy bằng mắt, không thể phân chia được. “Chúng vô cùng đa dạng, có những chỗ trũng và chỗ lồi lõm đan xen vào nhau, hình thành nên mọi cơ thể vật chất, nhưng trong tự nhiên chỉ có nguyên tử và sự trống rỗng.
Suy đoán của Democritus đã bị lãng quên trong một thời gian dài. Tuy nhiên, quan điểm của ông về cấu trúc của vật chất đã đến với chúng ta nhờ nhà thơ La Mã Lucretius Caru: “... mọi thứ, như chúng ta nhận thấy, trở nên nhỏ hơn, Và chúng dường như tan chảy trong suốt một thế kỷ dài... ”
Nguyên tử.
Nguyên tử rất nhỏ. Chúng không thể được nhìn thấy không chỉ bằng mắt thường mà còn với sự trợ giúp của kính hiển vi quang học mạnh nhất.
Mắt người không thể phân biệt được các nguyên tử và khoảng cách giữa chúng, vì vậy bất kỳ chất nào cũng có vẻ rắn đối với chúng ta.
Năm 1951, Erwin Müller đã phát minh ra kính hiển vi ion, giúp có thể quan sát chi tiết cấu trúc nguyên tử của kim loại.
Các nguyên tử của các nguyên tố hóa học khác nhau khác nhau. Sự khác biệt giữa các nguyên tử của các nguyên tố có thể được xác định từ bảng tuần hoàn.
Phân tử.
Phân tử là phần tử nhỏ nhất của một chất có tính chất của chất đó. Vì vậy, phân tử đường có vị ngọt và phân tử muối có vị mặn.
Các phân tử được tạo thành từ các nguyên tử.
Kích thước của các phân tử là không đáng kể.

Làm thế nào để nhìn thấy một phân tử? - Sử dụng kính hiển vi điện tử.

Làm thế nào để tách một phân tử từ một chất? - nghiền cơ học các chất. Mỗi chất có một loại phân tử cụ thể. Đối với các chất khác nhau, phân tử có thể bao gồm một nguyên tử (khí trơ) hoặc một số nguyên tử giống hệt nhau hoặc khác nhau, hoặc thậm chí hàng trăm nghìn nguyên tử (polyme). Các phân tử của các chất khác nhau có thể có hình dạng tam giác, hình chóp và các hình dạng hình học khác, cũng như có dạng tuyến tính.

Các phân tử của cùng một chất giống hệt nhau ở mọi trạng thái kết tụ.

Có khoảng cách giữa các phân tử trong một chất. Bằng chứng về sự tồn tại của các khoảng trống là sự thay đổi về thể tích của chất, tức là sự giãn nở và co lại của vật chất khi thay đổi nhiệt độ

Bài tập về nhà.
Bài tập. Trả lời các câu hỏi:
№ 1.
1. Chất gồm có những chất gì?
2. Những thí nghiệm nào xác nhận rằng các chất gồm có những hạt rất nhỏ?
3. Thể tích của một vật thay đổi như thế nào khi khoảng cách giữa các hạt thay đổi?
4. Kinh nghiệm nào cho thấy các hạt vật chất rất nhỏ?
5. Phân tử là gì?
6. Bạn biết gì về kích thước của phân tử?
7. Phân tử nước gồm những hạt nào?
8. Phân tử nước được biểu diễn dưới dạng sơ đồ như thế nào?
№ 2.
1. Thành phần của các phân tử nước trong trà nóng và trong đồ uống Cola ướp lạnh có giống nhau không?
2. Tại sao đế giày bị mòn, khuỷu tay áo khoác lại bị mòn tới lỗ?
3. Giải thích thế nào về tình trạng sơn móng tay bị khô?
4. Bạn đi ngang qua một tiệm bánh. Từ đó tỏa ra mùi thơm ngon của bánh mì tươi... Làm thế nào điều này có thể xảy ra?

Thí nghiệm của Robert Rayleigh.

Kích thước của các phân tử đã được xác định trong nhiều thí nghiệm. Một trong số đó được thực hiện bởi nhà khoa học người Anh Robert Rayleigh.
Nước được đổ vào một chiếc bình rộng sạch và nhỏ một giọt dầu ô liu lên bề mặt của nó. Giọt nước lan rộng trên mặt nước và tạo thành một màng tròn. Dần dần, diện tích của màng tăng lên, nhưng sau đó sự lan rộng dừng lại và diện tích ngừng thay đổi. Rayleigh cho rằng các phân tử được sắp xếp thành một hàng, tức là Độ dày của màng trở nên bằng chính xác kích thước của một phân tử và tôi quyết định xác định độ dày của nó. Tất nhiên, trong trường hợp này, cần phải tính đến thể tích của màng bằng thể tích của giọt nước.
Sử dụng dữ liệu thu được trong thí nghiệm Rayleigh, chúng tôi tính toán độ dày của màng và tìm ra kích thước tuyến tính của phân tử dầu là bao nhiêu. Giọt nước có thể tích 0,0009 cm3 và diện tích màng hình thành từ giọt nước là 5500 cm2. Do đó độ dày màng:

Nhiệm vụ thí nghiệm:

Làm thí nghiệm ở nhà để xác định kích thước của các phân tử dầu.
Để thử nghiệm, thuận tiện sử dụng dầu máy sạch. Đầu tiên, xác định thể tích của một giọt dầu. Tìm hiểu cách tự thực hiện việc này bằng cách sử dụng pipet và cốc thủy tinh (bạn có thể sử dụng cốc dùng để đo thuốc).
Đổ nước vào đĩa và nhỏ một giọt dầu lên bề mặt đĩa. Khi giọt đã lan rộng, dùng thước đo đường kính của màng, đặt nó lên các cạnh của tấm. Nếu bề mặt của màng không có dạng hình tròn thì hãy đợi cho đến khi nó có hình dạng như vậy hoặc thực hiện một số phép đo và xác định đường kính trung bình của nó. Sau đó tính diện tích của màng và độ dày của nó.
Bạn đã nhận được số nào? Nó khác bao nhiêu lần so với kích thước thực tế của một phân tử dầu?

Cấu trúc phân tử của vật chất. Vận tốc của các phân tử khí.

1. 
   Lý thuyết động học phân tử của MKT là lý thuyết giải thích các tính chất của một chất dựa trên cấu trúc phân tử của nó. Những quy định chính của thuyết động học phân tử: mọi vật thể đều bao gồm các phân tử; các phân tử liên tục chuyển động; các phân tử tương tác với nhau.
2. 
   phân tử- phần tử nhỏ nhất của chất còn giữ được tính chất của chất đó.
3. 
   nguyên tử- hạt nhỏ nhất của một nguyên tố hóa học. Các phân tử được tạo thành từ các nguyên tử.
4. 
   Các phân tử không ngừng chuyển động. Bằng chứng của quan điểm này là khuếch tán- hiện tượng xâm nhập của các phân tử chất này vào chất khác. Sự khuếch tán xảy ra trong chất khí, chất lỏng và chất rắn. Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ khuếch tán tăng. Chuyển động của các hạt sơn trong dung dịch do Brown phát hiện được gọi là Chuyển động Brown và còn chứng minh sự chuyển động của các phân tử.
5. 
   Cấu trúc nguyên tử. Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân tích điện dương xung quanh đó các electron quay quanh.
6. 
   Hạt nhân nguyên tử gồm các nucleon (proton, neutron). Điện tích của hạt nhân được xác định bởi số lượng proton. Số khối được xác định bởi số lượng nucleon. Đồng vị là các nguyên tử của cùng một nguyên tố mà hạt nhân chứa số nơtron khác nhau.
7. 
   Khối lượng nguyên tử tương đối M - khối lượng của một nguyên tử tính bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon). Trọng lượng phân tử tương đối– M là khối lượng của phân tử tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử.
8. 
   Số lượng chất xác định bởi số lượng phân tử. Mol là đơn vị đo lượng của một chất. nốt ruồi- lượng một chất có khối lượng tính bằng gam, bằng khối lượng phân tử tương đối. 1 nốt ruồi chất có chứa phân tử N A. N MỘT = 6,022∙10 23 1/mol – Số Avogadro. Khối lượng của một mol tính bằng kilogam được gọi là khối lượng mol – μ =M·10 -3 . 1 mol – 12gC – N MỘT -22,4 l. khí đốt
9. 
   Con số nốt ruồiđược xác định bởi các công thức : ν = tôi / μ , ν = N / N MỘT , ν = V. / V. 0 .
10. 
    Mô hình MKT cơ bản- tập hợp các phân tử chuyển động và tương tác của một chất. Các trạng thái tổng hợp của vật chất.
    1. 
       Chất rắn: W N >> W k, sự đóng gói dày đặc, các phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng, vị trí cân bằng đứng yên, sự sắp xếp của các phân tử có trật tự, tức là. một mạng tinh thể được hình thành và cả hình dạng lẫn thể tích đều được bảo toàn.
    2. 
       Chất lỏng:W N ≈ W k , sự đóng gói dày đặc, các phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng, vị trí cân bằng di động, sự sắp xếp của các phân tử được sắp xếp trong vòng 2, 3 lớp (thứ tự tầm ngắn), thể tích được bảo toàn nhưng hình dạng không được bảo toàn (tính lỏng ).
    3. 
       Khí: W N W k , Các phân tử nằm cách xa nhau, chuyển động thẳng cho đến khi va chạm với nhau, va chạm là đàn hồi, dễ thay đổi cả về hình dạng và thể tích. Điều kiện khí lý tưởng: W N =0, va chạm hoàn toàn đàn hồi, Đường kính phân tử khoảng cách giữa chúng.
       
    4. 
       Huyết tương – tập hợp các hạt trung hòa điện và trung hòa điện . Huyết tương Các phân tử (khí) nằm cách xa nhau, chuyển động thẳng cho đến khi va chạm với nhau, dễ thay đổi cả về hình dạng và thể tích, va chạm không đàn hồi, khi va chạm xảy ra sự ion hóa và phản ứng với điện trường và từ trường.
11. 
    Chuyển pha: bay hơi, ngưng tụ, thăng hoa, nóng chảy, kết tinh.
12. 
    Mẫu thống kê– quy luật ứng xử của một số lượng lớn các hạt. vi thông số– các thông số quy mô nhỏ – khối lượng, kích thước, tốc độ và các đặc tính khác của phân tử và nguyên tử. Các thông số vĩ mô – các thông số của quy mô lớn - khối lượng, thể tích, áp suất, nhiệt độ của vật thể.
13. 
    R
    Z =2N
    Sự phân bố các hạt khí lý tưởng trên hai nửa bình:

• 
  Số lượng trạng thái có thểZvới số lượng hạtNđược tìm thấy bởi công thức
• 
  H
  Z = N! / n!∙(N-n)!
  số cách để thực hiện trạng tháiN/ (N – N) được tìm thấy bởi công thức
• 
  Phân tích các câu trả lời dẫn đến kết luận rằng có khả năng lớn nhất là các phân tử sẽ được phân bố đều giữa hai nửa bình.

1. 
   Tốc độ có thể xảy ra nhất là tốc độ mà hầu hết các phân tử có
2. 
   Cách tính tốc độ trung bình của phân tử V av = (V 1 ∙ N 1 + V 2 ∙ N 2 + V 3 ∙ N 3)/N. Tốc độ trung bình thường cao hơn tốc độ có thể xảy ra nhất.
3. 
   Giao tiếp: tốc độ – năng lượng – nhiệt độ. E cf ~ T.
4. 
   T
   E=3 kT /2
   nhiệt độ quyết định mức độ nóng lên của cơ thể. Nhiệt độđặc điểm chính của vật ở trạng thái cân bằng nhiệt. Cân bằng nhiệt khi không có sự trao đổi nhiệt giữa các vật thể
5. 
   Nhiệt độ là thước đo động năng trung bình của các phân tử khí. Khi nhiệt độ tăng, tốc độ khuếch tán tăng và tốc độ chuyển động Brown tăng. Công thức biểu thị mối quan hệ giữa động năng trung bình của các phân tử và nhiệt độ được biểu thị bằng công thức gdk k = 1,38∙10 -23 J/K – hằng số Boltzmann, biểu thị mối quan hệ giữa Kelvin và Joule dưới dạng đơn vị nhiệt độ.

• 
  T
  T = t + 273.
  nhiệt độ nhiệt động không thể âm.
• 
  Thang đo nhiệt độ tuyệt đối– Thang đo Kelvin (273K – 373K).

• 
  Cân nhiệt độ: Độ C (0 o C – 100 o C), F (32 o F – 212 o F), Kelvin (273K – 373K).

1. 
   Tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử: tôi 0 v 2 = 3 kt, v 2 = 3 kt / tôi 0 , v 2 = 3 kN MỘT T / μ

Định luật khí

1. 
   Áp suất là một thông số vĩ mô của hệ thống . Áp suất bằng số với lực tác dụng trên một đơn vị bề mặt vuông góc với bề mặt này.P= F/ S. Áp suất được đo bằng Pascals (Pa), atm.), bar (bar), mmHg. Áp suất của cột khí hoặc chất lỏng trong trường hấp dẫn được tính theo công thức P = ρgh, trong đó ρ là mật độ của khí hoặc chất lỏng, h là chiều cao của cột. Trong các bình thông nhau, chất lỏng đồng nhất được thiết lập ở cùng mức. Tỷ lệ chiều cao của các cột chất lỏng không đồng nhất tỷ lệ nghịch với tỷ lệ mật độ của chúng.
2. 
   Áp suất khí quyển- áp suất do lớp vỏ không khí của Trái Đất tạo ra. Áp suất khí quyển bình thường là 760 mm Hg. hoặc 1,01∙10 5 Pa, hoặc 1 bar, hoặc 1 atm.
3. 
   Áp suất khí được xác định số lượng phân tử va vào thành bình chứa và tốc độ của chúng.

• 
  Tốc độ trung bình số học chuyển động của các phân tử khí bằng 0, bởi vì chuyển động theo bất kỳ hướng cụ thể nào không có lợi thế vì thực tế là chuyển động của các phân tử có thể xảy ra như nhau theo mọi hướng. Do đó, để mô tả chuyển động của các phân tử, chúng ta lấy tốc độ bình phương trung bình gốc. Bình phương trung bình của tốc độ dọc theo các trục X, Y, Z bằng nhau và bằng 1/3 tốc độ bình phương trung bình.

Đối với một mol khí

Isobar

P 1
Định luật Gay-Lussac

1. 
   V = hằng – quá trình đẳng tích,

V 1
định luật Charles.

Nhiệm vụ: Nhiệm vụ № 1 . Xác định tổng số trạng thái vi mô của sáu hạt khí lý tưởng trong hai nửa bình không cách nhau bởi vách ngăn. Có bao nhiêu cách để nhận ra trạng thái 1/5, 2/4? Ở trạng thái nào thì số lượng phương pháp thực hiện sẽ là tối đa?

Giải pháp. Z =2 N = 2 6 = 64. Với trạng thái 1/5 Z = N! / n!∙(N-n)! = 1∙2∙3∙4∙5∙6 / 1∙1∙2∙3∙4∙5= 6

Riêng mình. Có bao nhiêu cách để thực hiện trạng thái 2/4?

Nhiệm vụ số 2. Tìm số phân tử có trong một cốc nước (m=200g). Giải pháp. N = m∙ N A /μ = 0,2 ∙ 6,022∙10 23 / 18 ∙ 10 -3 =67∙ 10 23 .

Riêng mình. Tìm số phân tử có trong 2 g đồng. Tìm số phân tử trong 1 m 3 của khí CO 2 .

Nhiệm vụ số 3. Hình vẽ thể hiện một vòng khép kín trong tọa độ P V.. Những quá trình nào đã xảy ra với khí? Các tham số macro thay đổi như thế nào? Vẽ sơ đồ này theo tọa độ VT.

VỚI
độc lập vẽ đồ thị theo tọa độ PT.

R
phán quyết.

Nhiệm vụ số 4."Bán cầu Magdeburg" trải dài 8 con ngựa mỗi bên. Lực kéo sẽ thay đổi như thế nào nếu một bán cầu được gắn vào tường và bán cầu kia được kéo bởi 16 con ngựa?

Z
nhiệm vụ số 5. Một lượng khí lý tưởng tác dụng một áp suất 1,01∙10 5 Pa lên thành bình. Tốc độ truyền nhiệt của các phân tử là 500 m/s. Tìm mật độ khí. (1,21kg/m3). Giải pháp.. Hãy chia cả hai vế của phương trình cho V. chúng tôi nhận được

μ chúng ta tìm thấy từ công thức tính tốc độ của phân tử

Nhiệm vụ số 6. Áp suất của oxy là bao nhiêu nếu tốc độ nhiệt của các phân tử của nó là 550 m/s và nồng độ của chúng 10 25 tôi -3 ? (54kPa.) Giải pháp. P = nkT, R=N MỘT k,P=nv 2 μ /3N MỘT , Chúng tôi tìm thấy T từ công thức

Nhiệm vụ số 7. Nitơ chiếm thể tích 1 lít ở áp suất khí quyển bình thường. Xác định năng lượng chuyển động tịnh tiến của các phân tử khí.

Giải pháp. Năng lượng của một phân tử - E ồ = 5 kt / 2 , năng lượng của tất cả các phân tử trong một thể tích khí nhất định – E = N 5 kt / 2 = nV 5 kt / 2, P = nkT , E = 5 PV /2 = 250 J.

Nhiệm vụ № 8. Không khí bao gồm hỗn hợp nitơ, oxy và argon. Nồng độ của chúng lần lượt là 7,8 ∙ 10 24 m -3 , 2,1 ∙ 10 24 m -3 , 10 23 m -3 . Động năng trung bình của các phân tử trong hỗn hợp bằng 3 ∙10 -21 J. Tìm áp suất không khí. (20kPa). Riêng mình.

Nhiệm vụ số 9.Áp suất của khí sẽ thay đổi như thế nào khi thể tích của nó giảm đi 4 lần và nhiệt độ tăng lên 1,5 lần? (Tăng 6 lần). Riêng mình.

Nhiệm vụ số 10.Áp suất khí trong đèn huỳnh quang là 10 3 Pa, nhiệt độ là 42 o C. Xác định nồng độ các nguyên tử trong đèn. Ước tính khoảng cách trung bình giữa các phân tử.

(2,3∙10 23 m -3 , 16,3 nm). Riêng mình.

Nhiệm vụ số 11. Tìm thể tích của một mol khí lý tưởng có thành phần hóa học bất kỳ ở điều kiện bình thường. (22,4l). Riêng mình.

Z
vấn đề số 12. Một bình có thể tích 4 lít chứa phân tử hydro và heli. Giả sử các khí là lý tưởng, hãy tìm áp suất của các khí trong bình ở nhiệt độ 20 o C nếu khối lượng của chúng lần lượt là 2g và 4g. (1226kPa).

Giải pháp. Theo định luật Dalton P = P 1 + R 2 . Chúng tôi tìm thấy áp suất riêng phần của từng khí bằng công thức. Cả hydro và heli đều chiếm toàn bộ thể tích V=4l.

Vấn đề số 13. Xác định độ sâu của hồ nếu thể tích của bọt khí tăng gấp đôi khi nó nổi lên từ đáy hồ. Nhiệt độ của bong bóng không có thời gian để thay đổi. (10,3m).

Giải pháp. Quá trình này là đẳng nhiệt P 1 V. 1 = P 2 V. 2

Áp suất trong bong bóng trên mặt nước bằng áp suất khí quyển P 2 = P o Áp suất ở đáy bình chứa là tổng áp suất bên trong bong bóng và áp suất của cột nước R 1 = P ồ + ρ gh, trong đó ρ = 1000 kg/m 3 là mật độ của nước, h là độ sâu của hồ chứa. R ồ = (R ồ + ρ gh) V. 1 / 2 V. 1 = (R ồ + ρ gh)/ 2

Vấn đề số 14. Hình trụ được chia bằng một vách ngăn cố định không thể xuyên thủng thành hai phần, thể tích là V 1, V 2. Áp suất không khí trong các phần này của xi lanh lần lượt là P 1, P 2. Khi tháo dây buộc, vách ngăn có thể di chuyển giống như một pít-tông không trọng lượng. Phân vùng sẽ di chuyển bao nhiêu và theo hướng nào?

R
P 1 V 1

P 2 V 2

phán quyết . Nếu như P 2 > P 1 Áp suất ở cả hai phần

P 1 V 1 = P (V 1 -∆ V)

P 2 V 2 = P (V 2 + ∆ V)

xi lanh sẽ được đặt giống nhau - R. Quá trình là đẳng nhiệt.

Hãy chia vế phải và vế trái của phương trình cho nhau. Và sau đó chúng ta giải phương trình cho ∆ V.

Trả lời: ((P 1 – P 2 ) V. 1 V. 2 )/(P 1 V. 1 + P 2 V. 2 .

Vấn đề số 15. Lốp ô tô được bơm căng đến áp suất 2∙10 4 Pa ​​ở nhiệt độ 7 o C. Vài giờ sau khi lái xe, nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên 42 o C. Áp suất trong lốp là bao nhiêu? (2,25∙10 4 Pa). Riêng mình.