ждблорипмоас. ИПЗ_Физика. Российский государственный социальный университет итоговое практическое задание по дисциплине Физика

• Название: Российский государственный социальный университет итоговое практическое задание по дисциплине Физика
• Анкор: ждблорипмоас
• Дата: 04.06.2022
• Размер: 45.26 Kb.
• Имя файла: ИПЗ_Физика.docx
• Тип: Реферат; #568519

Российский государственный социальный университет

ИТОГОВОЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

по дисциплине «Физика»
Укажите возможные способы определения массы одной молекулы

(тема практического задания)

ФИО студента	Галимов Амир Аликович
Направление подготовки	Информационные системы и технологии
Группа	ИВТ-Б-01-Д-2021-1

Москва 2022

Содержание

Введение 3

Относительная атомная масса элементов 4

Заключение 7

Введение

Существует много разных методов определения масс молекул. С их помощью установлено, что большинство молекул, неорганических соединений, имеют диаметр порядка м, массу порядка кг. Так как массы молекул очень малы, удобно использовать в расчётах не абсолютные значения масс, а относительные значения. По международному соглашению массы всех атомов и молекул сравнивают с массы атома углерода, с так называемой атомной единицей массы.

Атомная единица массы m₀ равна одной двенадцатой части массы

атома изотопа ¹²C. Масса атома углерода m(¹²C) = 1,995 * 10^-26 кг. Следовательно, а.е.м. равна:



Относительной атомной (молярной) массой называют отношение массы

m атома (молекулы) к а.е.м.:



Относительная атомная масса элементов

Относительная атомная масса всех химических элементов точно измерена и приведена в таблице Менделеева. Складывая относительные атомные массы элементов, входящих в состав молекулы вещества, можно вычислить относи- тельную молярную массу вещества.

В международной системе единиц (СИ) количество вещества выражается в молях. Единица количества вещества – моль, численно равна относительной атомной (или молекулярной) массе, выраженной в граммах. В частности, для углекислого газа СО₂ ((С) = 12, (О₂) = 32), моль равен 44 г/моль. Эта единица количества вещества примечательна тем, что моль любого вещества содержит одно и то же число молекул. В самом деле, если обозначить относительные массы двух каких-либо веществ через ₁ и ₂, а массы молекул этих веществ – через m₁ и m₂, то можно написать такие очевидные равенства:

₁ = m₁N₁ и ₂ = m₂N₂,

где N₁ и N₂  числа частиц в моле этих веществ.

Так как из самого определения относительной массы вытекает, что

_{1 =}

₂

m_{1 ,} m₂

то, разделив приведенные выше равенства одно на другое, получаем, что

N₁ = N₂, то есть, что моль любого вещества содержит одинаковое число молекул.

Число частиц в одном моле любого вещества , равное

моль

Которое одинаково для всех веществ. Это число Nа - называют числом постоянной Авогадро. Теперь, можно определить моль как единицу особой величины – количества вещества: 1 моль – это количество вещества, содержащее число молекул или других частиц например, атомов, если вещество состоит из атомов, равное числу Авогадро Nа, то есть столько структурных элементов вещества, сколько атомов содержится в 0,012 кг C нуклида углерода с атомной массой 12.

Зная Nа, можно оценить среднее расстояние между атомами (молекулами). Имеем m г вещества плотностью r. Тогда, m = N * m = N*p*V, где N - количество атомов (молекул), V - объём одного атома (молекулы). В этом случае:



Мы не знаем какова форма молекулы. Ее для каждого вещества определяют путём сложных расчётов, в которых используются экспериментальные данные, полученные с помощью электронных и ионных микроскопов. Для наших целей допустимо упрощение, согласно которому молекула может быть представлена в виде кубика со стороной L, либо в виде шарика радиусом r. Тогда объём «кубической» молекулы V = L^3. Следовательно, на каждый атом приходится кубик стороной:



Оценим L для атома золота: m = 196,37 г/моль, r = 19,32 г/см 3 , получаем L » 2,6×10-10 м. Таким образом, размеры атомов порядка 10-10 м, так как в твёрдых телах (в жидких тоже) расстояние между соседними атомами (молекулами) мало отличается от их размеров.

Масса одной молекулы:



Отметим, что существуют разновидности атомов углерода со значениями относительной атомной массы 10. 12, 13 и 14 а.е.м. (изотопы углерода). Среднее значение А, для природного углерода равно 12,011 а.e.м.

Аналогичным образом определяется относительная молекулярная масса, обозначаемая символом m0:



Где Mc – масса одной молекулы данного вещества

Обычно значение относительной молекулярной массы определяют, исходя из состава молекулы. Так, для воды значение М складывается из значений относительных атомных масс водорода и кислорода, определенных до целочисленных значений:

М = 2 * 1 + 16 = 18 а.е.м.

Историческая справка:

Менделеев Дмитрий Иванович (1834-1907) - русский химик. Работы в области химии, физики, метрологии, метеорологии. В 1869 г. открыл одни из фундаментальных законов природы - периодический закон химических элементов - и на его основе создал периодическую таблицу химических элементов. Предсказал существование критической температуры. обобщив уравнение Клапейрона, и записал общее уравнение состояния идеального газа.

Заключение

Я понял, что существует много разных методов определения масс молекул. С их помощью установлено, что большинство молекул, неорганических соединений. Так как массы молекул очень малы, удобно использовать в расчётах не абсолютные значения масс, а относительные значения. Поэтому в качестве единицы массы введена в обращение атомная единица массы, с которой сравнивается масса любой структурной частицы.