Sastav supstanci je složen, iako su formirane od sićušnih čestica - atoma, molekula, jona. Mnoge tečnosti i gasovi, kao i neke čvrste materije, imaju molekularnu strukturu. Metali i mnoge soli sastoje se od atoma i nabijenih jona. Sve čestice imaju masu, čak i najmanji molekul. Masa molekula, ako se izrazi u kilogramima, dobija vrlo malu vrijednost. Na primjer, m (N2O)=30 • 10-27 kg. Fizičari i hemičari dugo su proučavali takve važne karakteristike tvari kao što su masa i veličina mikročestica. Temelji su postavljeni u djelima Mihaila Lomonosova i Johna D altona. Razmislite kako su se pogledi na mikrosvijet promijenili od tada.
Lomonosovljeve ideje o "telešicama"
Pretpostavku o diskretnoj strukturi materije izneli su naučnici antičke Grčke. U isto vrijeme, naziv "atom" dobio je najmanja nedjeljiva čestica tijela, "cigla" svemira. Veliki ruski istraživač M. V. Lomonosov pisao je o beznačajno maloj čestici strukture materije, nedjeljivoj fizičkim sredstvima - korpuskuli. Kasnije, u radovima drugih naučnika, nazvana je "molekula".
Masa molekula, kao i njegove dimenzije, određuju se osobinama njegovih sastavnih atoma. Dugo vremena naučnici nisu mogli da zavire duboko u mikrosvijet, što je kočilo razvoj hemije i fizike. Lomonosov je više puta pozivao svoje kolege da proučavaju i u svom radu se oslanjaju na precizne kvantitativne podatke - "mjeru i težinu". Zahvaljujući radu ruskog hemičara i fizičara, postavljeni su temelji doktrine o strukturi materije, koja je postala sastavni dio harmonične atomsko-molekularne teorije.
Atomi i molekuli su "građevinski blokovi univerzuma"
Čak i mikroskopski mala tijela su složena, imaju različita svojstva. Čestice poput atoma, formirane od slojeva jezgra i elektrona, razlikuju se po broju pozitivnih i negativnih naboja, radijusu i masi. Atomi i molekuli ne postoje u sastavu supstanci odvojeno, oni se privlače različitim snagama. Efekat privlačnih sila je uočljiviji u čvrstim materijama, slabiji - u tečnostima, skoro da se ne oseća u gasovitim materijama.
Kemijske reakcije nisu praćene uništavanjem atoma. Najčešće dolazi do njihovog preuređivanja, pojavljuje se drugi molekul. Masa molekula zavisi od toga od kojih atoma je formirana. Ali sa svim promjenama, atomi ostaju kemijski nedjeljivi. Ali mogu biti dio različitih molekula. Istovremeno, atomi zadržavaju svojstva elementa kojem pripadaju. Molekul, prije nego što se raspadne na atome, zadržava sve znakove supstance.
Mikročestica strukture tijela - molekul. Molekulska masa
Za mjerenje mase makro objekata koriste se instrumenti od kojih je najstarija vaga. Rezultat mjerenja se povoljno dobiva u kilogramima, jer je ovo glavna jedinica međunarodnog sistema fizičkih veličina (SI). Da bi se odredila masa molekula u kilogramima, potrebno je sabrati atomske mase, uzimajući u obzir broj čestica. Radi praktičnosti, uvedena je posebna jedinica za masu, atom. Možete ga napisati kao slovnu skraćenicu (a.m.u.). Ova jedinica odgovara jednoj dvanaestini mase nuklida ugljika 12C.
Ako nađenu vrijednost izrazimo u standardnim jedinicama, dobijamo 1,66 • 10-27 kg. Fizičari uglavnom rade sa tako malim pokazateljima za masu tijela. Članak sadrži tabelu iz koje možete saznati koliko su jednake mase atoma nekih hemijskih elemenata. Da bismo saznali kolika je masa jednog molekula vodonika u kilogramima, pomnožimo atomsku masu ovog hemijskog elementa datu u tabeli sa dva. Kao rezultat, dobijamo vrijednost mase molekula koji se sastoji od dva atoma.
Relativna molekulska težina
Teško je raditi u proračunima sa vrlo malim vrijednostima, nezgodno je, dovodi do dugotrajnih grešaka. Što se tiče mase mikročestica, izlaz iz teške situacije bila je upotreba relativnih vrijednosti. Hemičarima poznat izraz sastoji se od dvije riječi - "atomska masa", njegova oznaka je Ar. Identičan koncept je uveden za molekularnu težinu (isto kao i masa molekula). Formula koja povezuje dvije veličine: Mr=m(v-va)/1/12 m(12C).
Nije neuobičajeno čuti ljude kako kažu "molekularna težina". Ovaj zastarjeli termin se još uvijek koristi u odnosu na masu molekula, ali sve rjeđe. Činjenica je da je težina još jedna fizička veličina - sila koja ovisi o geografskim koordinatama tijela. Naprotiv, masa služi kao konstantna karakteristika čestica koje učestvuju u hemijskim procesima i kreću se normalnom brzinom.
Kako odrediti masu molekula
Tačno određivanje težine molekula vrši se pomoću uređaja - masenog spektrometra. Za rješavanje problema možete koristiti informacije iz periodičnog sistema. Na primjer, masa molekula kiseonika je 16 • 2=32. Izvršimo jednostavne proračune i pronađemo vrijednost Mr(H2O) - relativne molekulske težine vode. Prema periodnom sistemu, utvrđujemo da je masa atoma kiseonika 16, vodonika - 1. Izvršimo jednostavne proračune: Mr(H2 O)=1 • 2 + 16=18, gdje je Mr molekulska težina, H2O je molekul vode, H je simbol za element vodonik, O je hemijski znak kiseonik.
Mase izotopa
Hemijski elementi u prirodi i tehnologiji postoje u obliku nekoliko varijanti atoma - izotopa. Svaki od njih ima individualnu masu, njegova vrijednost ne može imati razlomku. Ali atomska masa hemijskog elementa je najčešće broj sa nekoliko decimalnih mesta. Proračuni uzimaju u obzirrasprostranjenosti svake vrste u zemljinoj kori. Stoga mase atoma u periodnom sistemu nisu uvijek cijeli brojevi. Koristeći takve količine za proračune, dobijamo mase molekula, koje također nisu cijeli brojevi. U nekim slučajevima je dozvoljeno zaokruživanje vrijednosti.
Molekularna težina nemolekularnih supstanci
Većina neorganskih supstanci nema molekularnu strukturu. Metali se sastoje od atoma, jona i slobodnih elektrona, soli se sastoje od kationa i anjona. Za tvari nemolekularne strukture, masa uvjetnih molekula se također izračunava prema bruto formuli, koja odražava najjednostavniji sastav. Nađimo vrijednost Mr za supstancu jonske strukture - kuhinjsku so, čija je formula NaCl. Mr=23 + 35,5=55,5 Neki proračuni zahtevaju molekularnu težinu vazduha - mešavine gasova. S obzirom na procenat različitih supstanci u atmosferi, molekularna težina vazduha je 29.
Veličina i masa molekula
Na elektronskim mikrografijama velikih molekula mogu se vidjeti pojedinačni atomi, ali su toliko mali da se ne vide u konvencionalnom mikroskopu. Linearna veličina čestice bilo koje supstance, poput mase, je konstantna karakteristika. Promjer molekule ovisi o radijusima atoma koji su u njoj sastavljeni, njihovom međusobnom privlačenju. Veličina čestica se mijenja sa povećanjem broja protona i nivoa energije. Atom vodonika je najmanji po veličini, njegov radijus je samo 0,5 • 10-8 cm Atom uranijuma je tri puta veći od atoma vodonika. Pravi "divovi" mikrokosmosa su molekuli organskih supstanci. dakle,linearna veličina jedne od proteinskih čestica je 44 • 10-8 vidi
Da rezimiramo: masa molekula je zbir masa atoma koji ih čine. Apsolutna vrijednost u kilogramima može se dobiti množenjem vrijednosti molekulske težine pronađene u periodičnoj tabeli sa 1,66 • 10-27 kg.
Molekuli su zanemarljivi u poređenju sa makro objektima. Na primjer, u smislu veličine, molekul vode H2O je manji od jabuke koliko je ovo voće manje od naše planete.
