Физика. Лекция 368.Количество вещества. Молярная масса. Оценка размеров молекул.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. И так мы продолжаем нашу работу с того самого пункта на котором мы остановились на прошлой лекции. Мы начали говорить о такой величине как количество вещества и только упомянули о том, что она характеризует. Она характеризует количество молекул, входящих в вещество или точнее в тело, которое изготовлено из этого вещества.

И так на прошлой лекции мы с вами уже упомянули о том, что бывают ситуаций, когда важно не то, какова масса вещества, а то сколько молекул входит в состав этого вещества, например, это важно для химиков для того, что бы определить, что нужно сделать для того, чтобы при образовании химического соединения никакой из реагентов не остался в остатке. Чтобы, например, соединяя кислород с водородом мы получили только воду и при этом не осталось не кислорода ни водорода. Мы понимаем, что на два атома водорода требуется ровно один атом кислорода для того, что бы получилась молекула воды без остатка. В физике эта ситуация где важно количество молекул тоже встречается очень часто, например, очень скоро мы с вами научимся вычислять давление, которое создает газ на стенки сосуда, но мы еще помним с начала наших лекции, что давление газа на стенки сосуда обусловлено ударами о эти стенки. А количество ударов молекул определяется количеством этих самых молекул. Т.е наша с вами задача научится вычислять количество молекул, но мы уже понимаем, что молекулы очень малы и масса их крошечная, то этих самых молекул огромное количество. Например, в кусочке школьного мела чудовищное количество молекул окиси кальция. Поэтому считать молекулы поштучно не удобно и с этим мы встречаемся не только в физике, но и в обычной жизни. Ведь когда мы покупаем семечки на базаре, то в каких "единицах" мы измеряем это самое количество семечек? В стаканах...Когда мы покупаем яйца на базаре, мы покупаем их не поштучно, а десятками или еще раньше яйца продавали дюжинами. Точно так же молекулы считают не поштучно, а с помощью таких же "специальных" единиц, очень крупных, которые называются молями. Т.е количество вещества измеряется в молях.

Моль - это количество вещества, содержащее столько молекул сколько содержится в 0,012 кг углерода C-6-12.

Количество молекул, содержащихся в одном моле называется числом Авогадро.

Молярная масса - это масса вещества взятого в количестве один моль.

Ну и теперь у нас есть возможность найти сразу много полезных величин, например...

И так мы видим, что знать молярную массу очень удобно и для этого мы должны ее как-то научиться находить и делать мы это будем с помощью периодической системы элементов.

И давайте для примера найдем молярную массу углекислого газа.

И так у нас с вами появилось очень много новых обозначений, и давайте сейчас немного наведем порядок в этих обозначениях, потому что мы этими обозначениями в дальнейшем будем пользоваться очень интенсивно.

На прошлой лекции, когда мы говорили о растровом туннельном микроскопе мы видели фотографии отдельных атомов и их размеры на снимках были указаны с помощью масштабов. Но это экспериментальный результат, а сейчас давайте мы попробуем оценить размеры молекул с помощью вычислений. Ведь, растровый туннельный микроскоп изобрели в 1981 году, а размеры молекул можно было бы посчитать и без туннельного растрового микроскопа и давайте это сделаем. Давайте в качестве примера рассмотрим молекулы воды. Но прежде, чем рассчитывать давайте ответим на вопрос, а что значит "оценить" размеры молекул? Какая разница между вычислением и оценкой размеров молекул? Порядок величин...Вычислить - это значит "сказать" с достаточно высокой точностью, а оценить - это значит указать порядок этой величины. И так давайте оценим порядок размеров молекул воды.

И в конце лекции давайте познакомимся с еще одной величиной, которая характеризует размеры и которая очень часто используется для измерения величин в микромире, в частности в молекулярной физике, квантовой механике и волновой оптике. Эта единица длины называется ангстрем. Это внесистемная единица длины.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, подпишись на канал и поддержи автора.