Основы молекулярной физики

Основные понятия
молекулярно-кинетической теории
– Относительная молекулярная масса;
– количество вещества;
– постоянная Авогадро;
– молярная масса.

Так как массы молекул очень малы, удобно использовать в расчётах не абсолютные значения масс, а относительные.

Основные понятия
молекулярно-кинетической теории
Массу частицы, измеренную
в а.е.м. (атомная единица массы), принято называть относительной атомной (или молекулярной) массой.

Основные понятия
молекулярно-кинетической теории
Относительная молекулярная масса молекулы вещества равна сумме относительных атомных масс атомов, составляющих данную молекулу.

Основные понятия
молекулярно-кинетической теории
CO2
Mr(CO2) ≈ 44
12 + 2 · 16 = 44

1 моль равен количеству вещества, в котором содержится столько же атомов или молекул, сколько атомов содержится в чистом углероде массой 0,012 кг.

Амедео Авогадро
1776–1856 гг.
Число Авогадро — число молекул в одном моле любого вещества или число атомов в одном моле простого вещества.

Масса одного атома углерода: m0C = 1,995 · 10-23 кг.
Число Авогадро

Количество вещества равно отношению числа частиц
в теле к числу Авогадро
(числу молекул в 1 моле вещества).

Если два разных тела состоят из одного и того же числа частиц, то эти тела содержат одинаковое количество вещества (при этом массы тел могут не совпадать).
6 · 1023 частиц
6 · 1023 частиц

Молярная масса (M) равна массе вещества, взятого в количестве 1 моль.

Периодическая система химических элементов Дмитрия Ивановича Менделеева

Молярная масса

Молярная масса

Молярная масса
Для молекул более сложного состава при расчёте учитывается число атомов всех химических элементов в молекуле.
CO2

Молярная масса
m0 — масса одной молекулы вещества.
M = m0 · NA
m — масса любого количества вещества.
m = m0 · N

Молярная масса
M = m0 · NA
m = m0 · N

Масса молекулы (m0) может быть рассчитана на основе молярной массы (M) и числа Авогадро (NA).
Масса молекулы

Масса молекулы
Молекула водорода (H2)
m0(H) = 1,67 · 10-27 кг
H
Атом водорода (H)
m0(H2) = 2 · 1,67 · 10-27 кг

Размер молекулы
а
Для воды диаметр а = 3 · 10–10 м.

Размер молекулы
а
Для газов, в которых молекулы разделены друг от друга зазором, размер молекул оценивается средним расстоянием между ними.

Концентрация (?) показывает, сколько частиц содержится
в единице объёма данного вещества.

Определите молярную массу воды (H2O).
Дано:
Найти: M(H2O) = ?
Решение:
Mr(H2O) = 2 · 1 + 16 = 18 а. е. м.