Molekula: hmotnost molekuly. Rozměry a hmotnost molekul

Složení látek je složité, přestože jsou tvořeny drobnými částicemi - atomy, molekuly, ionty. Molekulární struktura má mnoho kapalin a plynů, stejně jako některé pevné těleso. Z atomů a nabitých iontů se skládají z kovů, z mnoha solí. Všechny částice mají hmotnost, dokonce i nejmenší molekulu. Hmotnost molekuly, vyjádřená v kilogramech, je velmi malá. Například m (H₂

Reprezentace Lomonosova na "buňkách"

Předpoklad diskrétní struktura hmoty řekli vědci starověkého Řecka. Současně bylo dáno jméno "atom" nejmenší nedělitelné části těla, "cihla" vesmíru. Velký ruský průzkumník, MV Lomonosov, napsal o malé částice struktury hmoty - tělesa, fyzicky nedělitelnou. Později, v dílech jiných vědců, se nazývala "molekula".

Hmotnost molekuly, stejně jako její rozměry, jsou určovány vlastnostmi jejích atomů. Dlouho se vědci nedokázali dívat do hloubky do mikrokosmu, který brzdí rozvoj chemie a fyziky. Lomonosov opakovaně vyzýval své kolegy ke studiu a ve své práci spoléhat na přesné kvantitativní údaje - "míru a váhu". Díky práci ruského chemika a fyziků byly položeny základy teorie struktury hmoty, která se stala nedílnou součástí harmonické atomové molekulární teorie.

Atomy a molekuly - "cihly vesmíru"

Dokonce i mikroskopicky malá těla jsou složitá, mají různé vlastnosti. Takové částice, jako atomy, jsou tvořeny jádrovými a elektronovými vrstvami, liší se v počtu kladných a záporných nábojů, poloměru, hmotnosti. Atomy a molekuly existují ve složení látek, které nejsou izolovány, jsou přitahovány různými silnými stránkami. Zřetelnější účinek síly přitažlivosti na pevných látkách, které jsou slabší v kapalinách, se v plynných látkách téměř necítí.

Chemické reakce nejsou doprovázeny ničením atomů. Nejčastěji dochází k jejich přeskupení, objeví se další molekula. Hmotnost molekuly závisí na tom, z jakých atomů se tvoří. Ale pro všechny změny zůstávají atomy chemicky nedělitelné. Mohou však vstoupit do složení různých molekul. Při tom atomy zachovávají vlastnosti prvku, ke kterému patří. Molekula uchovává všechny znaky hmoty před rozpadem na atomy.

Mikročástice struktury těl je molekula. Hmotnost molekuly

Pro měření hmotnosti makrobodů se používají nástroje, z nichž nejstarší je rovnováha. Výsledek měření se pohodlně získává v kilogramech, protože se jedná o základní jednotku mezinárodního systému fyzikálních veličin (SI). K určení hmotnosti molekuly v kilogramech je nutné přidat atomovou hmotnost s přihlédnutím k počtu částic. Pro pohodlí byla zavedena speciální jednotka hmoty, atomová. Můžete jej napsat ve formě písmena zkratky (amum). Tato jednotka odpovídá jedné dvanácté části hmotnosti nuklidu uhlíku ^12.C.

Pokud zjistíme hodnotu nalezenou ve standardních jednotkách, získáme 1,66 x 10^-27 kg. Takové malé ukazatele hmoty těl fungují hlavně fyzici. Článek uvádí tabulku, z níž můžete zjistit, jaké hmoty atomů některých chemických prvků se rovnají. Chcete-li zjistit, jaká je hmotnost jednoho molekuly vodíku v kilogramech, množte se dvěma atomovými hmotnostmi tohoto chemického prvku uvedenými v tabulce. V důsledku toho získáme hodnotu hmotnosti molekuly sestávající z dvou atomů.

Relativní molekulová hmotnost

Je obtížné pracovat ve výpočtech s velmi malými hodnotami, je nepohodlné, vede k časově náročnému, chybám. Pokud jde o množství mikročástic, cesta z těžké situace byla použití relativní hodnoty. Termín známý chemikům se skládá ze dvou slov - "atomová hmota", jeho označení je Ar. Stejný koncept byl zaveden pro molekulovou hmotnost (stejný jako hmotnost molekuly). Vzorec spojující obě množství: Mr = m (at-va) / 1/12 m (^12.C).

Často je možné slyšet, co říká "molekulová hmotnost". Tento zastaralý termín je stále používán ve vztahu k hmotnosti molekuly, ale méně často. Faktem je, že váha je další fyzikální veličina - síla, na níž záleží zeměpisných souřadnic tělo. Naopak, hmota slouží jako konstantní charakteristika částic, které se účastní chemických procesů a pohybují se normální rychlostí.

Jak zjistit hmotnost molekuly

Přesné stanovení hmotnosti molekuly se provádí pomocí hmotnostního spektrometru. Chcete-li vyřešit problémy, můžete použít informace z pravidelného systému. Například hmotnost molekuly kyslíku je 16 • 2 = 32. Provádíme jednoduché výpočty a najdeme hodnotu Mr (H₂O) - relativní molekulová hmotnost vody. Podle Mendeleyevova tabulky zjistíme, že hmotnost atomu kyslíku je 16, vodík je 1. Vypočítáme jednoduché výpočty: M_r(H₂O) = 1 • 2 + 16 = 18, kde M_r - molekulová hmotnost, H₂O - molekula vody, H - symbol prvku vodíku, O - chemický znak kyslíku.

Hmotnosti izotopů

Chemické prvky v přírodě a technologii existují ve formě několika typů atomů - izotopů. Každý z nich má individuální hmotnost, jeho velikost nemůže mít zlomkovou hodnotu. Ale atomová hmotnost chemického prvku je často číslo s několika desetinnými místy. Počítání zohledňuje prevalenci jednotlivých druhů v zemské kůře. Proto masy atomů v periodickém systému nejsou vždy celá čísla. Použitím těchto hodnot pro výpočty získáváme množství molekul, které nejsou také celá čísla. V některých případech je povoleno zaokrouhlování hodnot.

Molekulární hmotnost látek s molekulární strukturou

Většina anorganické látky nemá molekulární strukturu. Kovy se skládají z atomů, iontů a volných elektronů, solí z kationtů a aniontů. U látek s molekulární strukturou se hmotnost podmíněných molekul také počítá podle hrubého vzorce, které odráží nejjednodušší složení. Zjistíme, že hodnota Mr pro látku iontové struktury - chlorid sodný, jehož vzorec je NaCl. M_r = 23 + 35,5 = 55,5. U některých typů výpočtů je nutná molekulová hmotnost vzduchu - směs plynů. Při zohlednění procentního obsahu různých látek v atmosféře, molekulární hmotnost vzduchu se rovná 29.

Rozměry a hmotnost molekul

Na elektronových mikrofotografiích velkých molekul mohou být vzaty v úvahu jednotlivé atomy, ale jsou tak malé, že nejsou viditelné v konvenčním mikroskopu. Lineární velikost částice jakékoli látky, jako je hmotnost, je konstantní charakteristika. Průměr molekuly závisí na poloměru atomů, které ji tvoří, na jejich vzájemné přitažlivosti. Velikost částic se mění s počtem protonů a úrovní energie. Atom vodíku je nejmenší, její poloměr je pouze 0,5 • 10^-8. Atom uranu je třikrát větší než atom vodíku. Skuteční "obři" mikrosvěta jsou molekuly organických látek. Takže lineární velikost jedné z proteinových částic je 44 x 10^-8. viz

Shrneme: hmotnost molekul je součtem hmotností atomů, které tvoří jejich složení. Absolutní hodnota v kilogramech lze získat vynásobením hodnoty molekulové hmotnosti zjištěné v periodické tabulce o 1,66 x 10^-27 kg.

Molekuly jsou ve srovnání s makrobodymi zanedbatelně malé. Například ve velikosti molekuly vody H₂O tom, že jablko je ve srovnání s jablkem ve stejné době, kolikrát je toto ovoce menší než naše planeta.