Molekularno-kinetička teorija je potkrijepljena. Navedimo neke od dokaza haotičnog haotičnog kretanja molekula: želja plina da zauzme cijeli volumen koji mu se pruža, širenje mirisnog plina po prostoriji; b Braunovo kretanje je nasumično kretanje najmanjih čestica materije vidljivih u mikroskopu koje su u suspenziji i nerastvorljive u njemu. Difuzija se manifestuje u svim tijelima u plinovima, tekućinama i čvrste materije ah, ali u različitom stepenu. Difuzija u plinovima može se uočiti ako posuda sa mirisnim ...

Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se lista sličnih radova. Možete koristiti i dugme za pretragu

EKSPERIMENTALNA POTVRDA MOLEKULARNO-KINETIČKE TEORIJE

Prema molekularnom kinetička teorija Sve supstance se sastoje od sićušnih čestica zvanih molekule. Molekuli su u stalnom kretanju i međusobno djeluju. Molekul je najmanja čestica supstance koja ima svoju sopstvenu hemijska svojstva. Molekule se sastoje od jednostavnijih čestica - atoma hemijskih elemenata. molekule razne supstance imaju različit atomski sastav.

Molekuli imaju kinetičku energiju E kin a istovremeno i potencijalnu energiju interakcije E znoj . U gasovitom stanju E kin > E znoj . u tečnom i čvrstom stanju kinetička energijačestica je uporediva sa energijom njihove interakcije.

Tri glavne tačke Teorija molekularne kinetike:

1. Sve supstance su sastavljene od molekula, tj. imaju diskretnu strukturu, molekuli su razdvojeni prazninama.

2. Molekuli su u kontinuiranom nasumičnom (haotičnom) kretanju.

3. Između molekula tijela postoje sile interakcije.

Molekularno-kinetička teorija je potkrijepljena

Evo nekih dokaza o nasumičnom (haotičnom) kretanju molekula:

a) želja da gas zauzme čitavu zapreminu koja mu se pruža (distribucija gasa sa mirisom po prostoriji);

b) Braunovo kretanje - nasumično kretanje najmanjih čestica materije vidljivih u mikroskopu, koje su u suspenziji i u njemu nerastvorljive. Ovo kretanje nastaje pod uticajem haotičnih udara molekula koji okružuju tečnost, a koji su u stalnom haotičnom kretanju;

c) difuzija - međusobno prodiranje molekula susednih supstanci. Tokom difuzije, molekuli jednog tijela, nalazeći se u neprekidnom kretanju, prodiru u praznine između molekula drugog tijela u kontaktu s njim i šire se između njih. Difuzija se manifestuje u svim tijelima - u plinovima, tekućinama i čvrstim tvarima - ali u različitom stepenu.

1. Difuzija.

Difuzija u plinovima može se uočiti ako se posuda s mirisnim plinom otvori u zatvorenom prostoru. Nakon nekog vremena, plin će se proširiti po prostoriji.

Difuzija u tečnostima je mnogo sporija nego u gasovima. Na primjer, ulijmo otopinu bakar sulfata u čašu, a zatim, vrlo pažljivo, dodamo sloj vode i ostavimo čašu u prostoriji sa konstantnom temperaturom i gdje se ne trese. Nakon nekog vremena uočit ćemo nestanak oštre granice između vitriola i vode, a nakon nekoliko dana tekućine će se pomiješati, uprkos činjenici da je gustoća vitriola veća od gustine vode. Takođe difunduje vodu sa alkoholom i drugim tečnostima.

Difuzija u čvrstim materijama je čak sporija nego u tečnostima (od nekoliko sati do nekoliko godina). Može se uočiti samo kod dobro prizemljenih tijela, kada su udaljenosti između površina prizemnih tijela bliske udaljenostima između molekula (10-8 cm). U ovom slučaju, brzina difuzije raste sa povećanjem temperature i pritiska.

Dokaz o interakcija sila molekuli:

a) deformacije tela pod dejstvom sile;

b) očuvanje forme čvrstim tijelima;

c) površinski napon tečnosti i, kao posledica, fenomen vlaženja i kapilarnosti.

Između molekula postoje i privlačne i odbojne sile (slika 1). Na malim udaljenostima između molekula prevladavaju odbojne sile. Kako se rastojanje r između molekula povećava, i privlačne i odbojne sile se smanjuju, pri čemu se sile odbijanja brže smanjuju. Stoga, za neku vrijednost r 0 (udaljenost između molekula) sile privlačenja i odbijanja su međusobno uravnotežene.

Rice. jedan. Privlačne i odbojne sile.

Ako se dogovorimo da odbojnim silama dodijelimo pozitivan predznak, a privlačnim silama negativan i da izvršimo algebarsko sabiranje odbojnih i privlačnih sila, onda ćemo dobiti graf prikazan na slici 2.

Rice. 2. Algebarsko sabiranje odbojnih i privlačnih sila.

Rice. 3. Ovisnost potencijalne energije interakcije molekula o udaljenosti između njih.

Na slici 3 prikazan je graf zavisnosti potencijalne energije interakcije molekula od udaljenosti između njih. Udaljenost r 0 između molekula odgovara minimumu njihove potencijalne energije (slika 3). Da bi se promijenila udaljenost između molekula u jednom ili drugom smjeru, potrebno je uložiti rad protiv preovlađujućih sila privlačenja ili odbijanja. Na manjim udaljenostima (slika 2) kriva se strmo diže; ovo područje odgovara jakom odbijanju molekula (uglavnom zbog Kulonove odbijanja jezgara koja se približavaju). Molekuli se privlače na velikim udaljenostima.

Udaljenost r0 odgovara stabilnom ravnotežnom međusobnom položaju molekula. Slika 2 pokazuje da kako se rastojanje između molekula povećava, preovlađujuće sile privlačenja vraćaju ravnotežni položaj, a kada se udaljenost između njih smanjuje, ravnotežu uspostavljaju preovlađujuće sile odbijanja.

Moderna eksperimentalne metode fizika (analiza difrakcije rendgenskih zraka, posmatranja elektronskim mikroskopom i dr.) omogućila je promatranje mikrostrukture tvari.

2. Avogadrov broj.

Broj grama tvari jednak molekulskoj težini te tvari naziva se gram molekula ili mol. Na primjer, 2 g vodonika je gram molekula vodonika; 32 grama kiseonika čini gram-molekul kiseonika. Masa jednog mola supstance naziva se molarna masa te supstance.

Označeno sa m . Za vodonik ; za kiseonik ; za azot itd.

Broj molekula sadržanih u jednom molu različitih supstanci je isti i naziva se Avogadrov broj (N A).

Avogadrov broj je izuzetno velik. Da biste osjetili njegovu kolosalnost, zamislite da se u Crno more izlio određeni broj glavica igle (svaka prečnika oko 1 mm), jednak Avogadrovom broju. Istovremeno, ispostavilo bi se da u Crnom moru više nema mjesta za vodu: ono ne samo da bi bilo ispunjeno do vrha, već bi bilo i velikim viškom ovih vrhova igle. Broj avogadrumskih glava mogao bi pokriti površinu jednaku, na primjer, teritoriji Francuske, sa slojem debljine oko 1 km. A tako ogroman broj pojedinačnih molekula sadržan je u samo 18 g vode; u 2 g vodonika itd.

Utvrđeno je da u 1 cm 3 bilo koji gas u normalnim uslovima (tj. na 0 0 C i pritisak 760 mm. rt. čl.) sadrži 2.710 19 molekula.

Ako uzmemo broj cigli jednak ovom broju, onda bi te cigle, kada su čvrsto zbijene, prekrile površinu cijelog zemljišta. globus sloj sa visinom od 120 m. Kinetička teorija plinova vam omogućava da izračunate samo slobodni put molekula plina (tj. prosječnu udaljenost koju molekul pređe od sudara do sudara s drugim molekulima) i prečnik molekula.

Predstavljamo neke rezultate ovih proračuna.

Prečnici pojedinačnih molekula su male količine. Kada bi se uvećali milion puta, molekuli bi bili veličine tačke u tipografskom tipu ove knjige. Označite sa m - masa gasa (bilo koje supstance). Zatim odnosdaje broj molova gasa.

Broj molekula gasa n može se izraziti:

(1).

Broj molekula po jedinici zapremine n 0 će biti jednako:

(2) , gdje je: V zapremina gasa.

Masa jednog molekula m 0 može se odrediti formulom:

(3) .

Relativna masa molekula m rel naziva se vrijednost jednaka omjeru apsolutne mase molekula m 0 na 1/12 mase atoma ugljika m oc.

(4), gdje je m oc = 210 -26 kg.

3. Jednačina idealnog gasa i izoprocesi.

Koristeći jednačinu stanja idealnog gasa, mogu se proučavati procesi u kojima masa gasa i jedan od tri parametra - pritisak, zapremina ili temperatura - ostaju nepromenjeni. Kvantitativni odnosi između dva parametra gasa za fiksnu vrednost trećeg parametra nazivaju se gasni zakoni.

Procesi koji se odvijaju pri konstantnoj vrijednosti jednog od parametara nazivaju se izoprocesi (od grčkog "isos" - jednak). Istina, u stvarnosti, nijedan proces ne može nastaviti sa strogo fiksnom vrijednošću bilo kojeg parametra. Uvijek postoje određeni utjecaji koji narušavaju konstantnost temperature, pritiska ili zapremine. Samo u laboratorijskim uslovima moguće je održavati konstantnost jednog ili drugog parametra sa dobrom tačnošću, ali u postojećim tehničkim uređajima i u prirodi to je praktično nemoguće.

Izoproces je idealizirani model stvarnog procesa koji samo aproksimira stvarnost.

Proces promjene stanja termodinamičkog sistema makroskopskih tijela na konstantna temperatura naziva se izotermnim.

Da bi se održala konstantna temperatura gasa, neophodno je da može da razmenjuje toplotu sa velikim sistemom - termostatom. U suprotnom, tokom kompresije ili ekspanzije, temperatura plina će se promijeniti. Termostat može biti atmosferski vazduh ako se njegova temperatura ne mijenja primjetno tokom procesa.

Prema jednačini stanja idealnog gasa, u bilo kom stanju sa konstantnom temperaturom, proizvod pritiska gasa i njegove zapremine ostaje konstantan: pV=const pri T=const. Za gas date mase, proizvod pritiska gasa i njegove zapremine je konstantan ako se temperatura gasa ne menja.

Ovaj zakon je eksperimentalno otkrio engleski naučnik R. Boiler (1627 - 1691) i nešto kasnije francuski naučnik E Mariotte (1620 -1684). Stoga se zove Boyle-Mariotteov zakon.

Boyleov zakon - Mariotte vrijedi za sve plinove, kao i njihove mješavine, na primjer, za zrak. Samo pri pritiscima nekoliko stotina puta većim od atmosferskog pritiska odstupanje od ovog zakona postaje značajno.

Zavisnost pritiska gasa o zapremini pri konstantnoj temperaturi grafički je predstavljena krivuljom koja se naziva izoterma. Izoterma gasa prikazuje inverzni odnos između pritiska i zapremine. Krivulja ove vrste se u matematici naziva hiperbola.

Različite konstantne temperature odgovaraju različitim izotermama. Kako temperatura raste, pritisak prema jednačini stanja raste ako je V=const. Dakle, izoterma koja odgovara višoj temperaturi T 2 , leži iznad izoterme koja odgovara nižoj temperaturi T 1 .

Izotermnim procesom se otprilike može smatrati proces sporog sabijanja zraka tijekom širenja plina ispod klipa pumpe prilikom njegovog ispumpavanja iz posude. Istina, temperatura plina se u ovom slučaju mijenja, ali se u prvoj aproksimaciji ta promjena može zanemariti.

Proces promjene stanja termodinamičkog sistema pri konstantan pritisak naziva se izobarski (od grčkog "baros" - težina, težina).

Prema jednadžbi, u bilo kom stanju gasa sa konstantnim pritiskom, odnos zapremine gasa i njegove temperature ostaje konstantan: =const pri p=const.

Za gas date mase, odnos zapremine i temperature je konstantan ako se pritisak gasa ne menja.

Ovaj zakon je eksperimentalno ustanovio 1802. godine francuski naučnik J. Gay-Lussac (1778 - 1850) i naziva se Gay-Lussacov zakon.

Prema jednačini, zapremina gasa linearno zavisi od temperature pri konstantnom pritisku: V=const T.

Ova zavisnost je grafički predstavljena ravnom linijom, koja se naziva izobara. Različitim pritiscima odgovaraju različite izobare. Sa povećanjem pritiska, zapremina gasa na konstantnoj temperaturi opada prema Boyle-Mariotteovom zakonu. Dakle, izobara koja odgovara višem pritisku p 2 , leži ispod izobare koja odgovara donjem pritisku p 1 .

Na niskim temperaturama, sve izobare idealnog gasa konvergiraju u tački T=0. Ali to ne znači da zapremina stvarnog gasa zaista nestaje. Svi gasovi sa jakim hlađenjem prelaze u tečnost, a jednačina stanja nije primenljiva na tečnosti.

Proces promjene stanja termodinamičkog sistema pri konstantnoj zapremini naziva se izohoričan (od grčkog "horema" - kapacitet).

Iz jednačine stanja proizilazi da u bilo kojem stanju gasa sa konstantnom zapreminom, odnos pritiska gasa i njegove temperature ostaje nepromenjen: =const pri V=const.

Za gas date mase, odnos pritiska i temperature je konstantan ako se zapremina ne menja.

Ovaj zakon o gasu ustanovio je 1787. godine francuski fizičar J. Charles (1746 - 1823) i naziva se Charlesov zakon. Prema jednačini:

Const pri V=const tlaku plina linearno ovisi o temperaturi pri konstantnoj zapremini: p=const T.

Ova zavisnost je predstavljena ravnom linijom koja se zove izohora.

Različiti volumeni odgovaraju različitim izohorama. Sa povećanjem zapremine gasa na konstantnoj temperaturi, njegov pritisak, prema Boyle-Mariotteovom zakonu, opada. Dakle, izohora koja odgovara većem volumenu V 2 , leži ispod izohore koja odgovara manjem volumenu V 1 .

Prema jednadžbi, sve izohore počinju u tački T=0.

Dakle, pritisak idealnog gasa na apsolutnoj nuli je nula.

Povećanje pritiska gasa u bilo kojoj posudi ili u sijalici kada se zagreje je izohoričan proces. Izohorni proces se koristi u plinskim termostatima konstantne zapremine.

4. Temperatura.

Svako makroskopsko tijelo ili grupa makroskopskih tijela naziva se termodinamički sistem.

Termička ili termodinamička ravnoteža je takvo stanje termodinamičkog sistema u kojem svi njegovi makroskopski parametri ostaju nepromijenjeni: volumen, tlak se ne mijenjaju, ne dolazi do prijenosa topline, nema prijelaza iz jednog agregatnog stanja u drugo itd. Sa nepromijenjenim spoljni uslovi bilo koji termodinamički sistem spontano prelazi u stanje termičke ravnoteže.

temperatura - fizička količina karakteriše stanje toplotne ravnoteže sistema tela: sva tela sistema koja su međusobno u toplotnoj ravnoteži imaju istu temperaturu.

Temperatura apsolutne nule - granična temperatura na kojoj je tlak idealnog plina konstantan volumen mora biti nula ili mora biti nula zapremina idealnog gasa pri konstantnom pritisku.

Termometar - uređaj za mjerenje temperature. Tipično, termometri se kalibriraju na Celzijusovoj skali: temperatura kristalizacije vode (otopljenja leda) odgovara 0 ° C, njegova tačka ključanja je 100 ° C.

Kelvin je uveo apsolutnu temperaturnu skalu, prema kojoj nulta temperatura odgovara apsolutnoj nuli, jedinica temperature na Kelvinovoj skali je jednaka stepenima Celzijusa: [T] = 1 K (Kelvin).

Odnos između temperature u energetskim jedinicama i temperature u stepenima Kelvina:

gdje je k \u003d 1,38 * 10 -23 J/K - Bolcmanova konstanta.

Veza apsolutna skala i Celzijusova skala:

T = t + 273, gdje je t je temperatura u stepenima Celzijusa.

Prosječna kinetička energija nasumičnog kretanja molekula plina proporcionalna je apsolutnoj temperaturi:

Uzimajući u obzir jednakost (1), osnovna jednadžba molekularne kinetičke teorije može se napisati na sljedeći način: p = nkT .

Osnovne jednadžbe molekularno-kinetičke teorije idealnog plina za pritisak.

Gas se naziva idealnim ako:

1) sopstvena zapremina molekula gasa je zanemarljiva u odnosu na zapreminu posude;

2) ne postoje sile interakcije između molekula gasa;

3) sudari molekula gasa sa zidovima posude su apsolutno elastični.

Pravi gasovi (na primer kiseonik i helijum) u uslovima bliskim normalnim, kao i pod niske pritiske i visoke temperature blizu idealnih gasova. Čestice idealnog gasa u intervalima između sudara kreću se jednoliko i pravolinijski. Pritisak gasa na zidovima posude može se posmatrati kao niz brzo pratećih udara molekula gasa o zid. Pogledajmo kako izračunati pritisak uzrokovan pojedinačnim udarima. Zamislimo da se na određenoj površini javlja niz odvojenih i čestih udara. Pronađite takvu prosječnu konstantnu silu , koji će, djelujući za vrijeme t tokom kojeg su se desili pojedinačni udari, proizvesti isti efekat kao i svi ovi uticaji u njihovoj ukupnosti. U ovom slučaju, impuls ove prosječne sile za vrijeme t mora biti jednak zbiru impulsa svih onih udara koje je površina primila za to vrijeme, tj.

Gdje je t 1 , t 2 , t 3 ... t n - vrijeme interakcije prvog, drugog, ..., n-ti molekuli sa zidom (tj. trajanje udara); f 1 , f 2 , f 3 ... f n je sila udara molekula o zid. Iz ove formule slijedi:

(7).

Prosječna sila pritiska uzrokovana nizom pojedinačnih udara na određenu površinu numerički je jednaka zbroju impulsa svih udaraca koje ova površina primi u jedinici vremena naziva se izohora.

5. Brzine molekula plina.

Formula (12) se može napisati kao:

(15), gdje je (masa plina).

Iz izraza (15) izračunavamo srednju kvadratnu brzinu molekula gasa:

(16) .

Znajući to (R je univerzalna plinska konstanta; R=8,31), dobijamo nove izraze za određivanje .

(17) .

Eksperimentalno određivanje brzina kretanja molekula srebrne pare prvi je put izveo Stern 1920. godine.

Rice. 5. Sternov eksperiment.

Iz staklenog cilindra E ispumpan je zrak (slika 5). Unutar ovog cilindra bio je postavljen drugi cilindar D, koji je sa sobom imao zajedničku osu O. Duž generatrike cilindra D bio je usjek u obliku uskog proreza C. Po osi je bila razvučena posrebrena platinasta žica. , kroz koji bi mogla proći struja. Istovremeno, žica se zagrijala, a srebro s njene površine pretvorilo se u paru. Molekuli srebrne pare su se raspršili u različitim smjerovima, neki od njih su prošli kroz prorez C cilindra D, a na unutrašnjoj površini cilindra E pojavio se naslag srebra u obliku uske trake. Na sl. 5 položaj srebrne trake označen je slovom A.

Kada se cijeli sistem dovede u vrlo brzo kretanje na način da je žica osa rotacije, tada se ispostavilo da je traka A na cilindru E pomjerena u stranu, tj. na primjer, ne u tački A, već u tački B. To se dogodilo jer dok su molekuli srebra letjeli putem CA, tačka A cilindra E imala je vremena da se okrene za udaljenost AB i molekuli srebra nisu pali u tačku A, već u tačka B.

Označimo pomak srebrne trake AB = d; poluprečnik cilindra od E do R, poluprečnik cilindra od D do r, i broj obrtaja čitavog sistema u sekundi kroz n.

Za jedan obrtaj sistema, tačka A na površini cilindra E proći će put, jednaka dužini krug 2πR, i za 1 sekundu će preći put. Vrijeme t tokom kojeg je tačka A prešla rastojanje AB = d biće jednako:. Za vrijeme t, molekuli srebrne pare preletjeli su razdaljinu CA = R - r . Njihova brzina v može se naći kao prijeđena udaljenost podijeljena s vremenom:ili, zamjenom t, dobivamo:.

Srebrna prevlaka na zidu cilindra D se pokazala mutnom, što je potvrdilo prisustvo različitih brzina molekula. Iz iskustva je bilo moguće odrediti najvjerovatniju brzinu v ver što je odgovaralo najvećoj debljini srebrnog plaka.

Najvjerovatnija brzina može se izračunati korištenjem formule koju je dao Maxwell:(osamnaest). Prema Maxwellovim proračunima, aritmetička srednja brzina molekula je: (19).

6. Jednačina stanja idealnog gasa je Mendeljejev-Klapejronova jednačina.

Iz osnovne jednadžbe molekularne kinetičke teorije (formula (14) slijedi Avogadrov zakon: jednake količine različitih plinova pod istim uvjetima (ista temperatura i isti pritisak)) sadrže isti broj molekula:(za jedan gas),(za drugi gas).

Ako je V 1 = V 2 ; T 1 = T 2; r 1 = r 2, zatim n 01 = n 02.

Podsjetimo da je jedinica količine tvari u SI sistemu molska (gram-molekulska) masa m jedan mol supstance naziva se molarna masa te supstance. Broj molekula sadržanih u jednom molu različitih supstanci je isti i naziva se Avogadrov broj (N A = 6,0210 23 1/mol).

Zapisujemo jednačinu stanja idealnog gasa za jedan mol:, gdje je V m - zapremina jednog mola gasa;, gdje je V m - zapremina jednog mola gasa; (univerzalna plinska konstanta).

Konačno imamo: (26).

Jednačina (26) se naziva Clapeyronova jednačina (za jedan mol gasa). U normalnim uslovima (p = 1,01310 5 Pa i T = 273,15 0 K) molarni volumen bilo kojeg plina V m = 22,410 -3 . Iz formule (26) određujemo; .

Iz jednačine (26) za mol gasa može se preći na Mendelejev-Klapejronovu jednačinu za bilo koju gasnu masu m.

Stav daje broj molova gasa. Lijevi i desni dio nejednakosti (26) množimo sa.

Imamo gde je zapremina gasa.

Hajde da napišemo konačno: (27 ) . Jednačina (27) je Mendeljejev-Klapejronova jednačina. Gustina gasa se može uvesti u ovu jednačinu i .

U formuli (27) zamjenjujemo V i dobijamo ili .

7. Iskusni zakoni o gasu. Pritisak mješavine idealnih plinova (Daltonov zakon).

Empirijski, mnogo prije pojave molekularno-kinetičke teorije, otkriven je niz zakona koji opisuju ravnotežne izoprocese u idealnom plinu. Izoproces je ravnotežni proces u kojem se jedan od parametara stanja ne mijenja (je konstantan). Postoje izotermni (T = const), izobarični (p = const), izohorični (V = const) izoprocesi. Izotermni proces je opisan Boyle-Mariotteovim zakonom: "ako se tokom procesa masa i temperatura idealnog plina ne mijenjaju, tada je proizvod tlaka plina i njegovog volumena konstantan PV = konst (29). Grafička slika jednadžbe stanja se nazivaju dijagram stanja. U slučaju izoprocesa, dijagrami stanja su prikazani kao dvodimenzionalne (ravne) krive i nazivaju se izotermama, izobarama i izohorama, respektivno.

Izoterme koje odgovaraju dvama različite temperature prikazani su na sl. 6.

Rice. 6. Izoterme koje odgovaraju dvije različite temperature.

Izobarični proces je opisan Gay-Lussacovim zakonom: „ako se tokom procesa pritisak i masa idealnog gasa ne menjaju, tada je odnos zapremine gasa i njegove apsolutne temperature konstantan:(30).

Izobare koje odgovaraju dva različita pritiska prikazane su na Sl.7.

Rice. 7. Izobare koje odgovaraju dva različita pritiska.

Jednadžba izobarnog procesa može se napisati drugačije:31), gdje je V 0 - zapremina gasa na 0 0 C; V t - zapremina gasa na t 0 C; t je temperatura gasa u stepenima Celzijusa;α - koeficijent volumetrijskog širenja. Iz formule (31) slijedi da. Eksperimenti francuskog fizičara Gay-Lussaca (1802) pokazali su da su koeficijenti zapreminskog širenja svih vrsta gasova isti i, tj. kada se zagreje za 1 0 C gas povećava svoju zapreminu za delić zapremine koju je zauzimao na 0 0 C. Na sl. 8 prikazuje grafik zavisnosti zapremine gasa V t temperatura t 0C.

Rice. osam. Grafikon zapremine gasa V t temperatura t 0C.

Izohorični proces je opisan Charlesovim zakonom: "ako se tokom procesa volumen i masa idealnog plina ne mijenjaju, tada je omjer tlaka plina i njegove apsolutne temperature konstantan:

(32).

Izohore koje odgovaraju dva različita volumena prikazane su na sl. 9.

Rice. 9. Izohore koje odgovaraju dva različita volumena.

Jednačina izohornog procesa može se napisati drugačije:(33), gdje - pritisak gasa na IZ; - pritisak gasa na t; t je temperatura gasa u stepenima Celzijusa;- temperaturni koeficijent pritiska. Iz formule (33) slijedi da. Za sve gasove i . Ako se plin zagrije naC (pri V=const), tada će se pritisak gasa povećati zadeo pritiska koji je imao kadaC. Slika 10 prikazuje grafik pritiska gasa u odnosu na temperaturu t.

Rice. deset. Grafikon zavisnosti pritiska gasa od temperature t.

Ako nastavimo liniju AB sve dok ne presiječe x-osu (tačka), tada se vrijednost ove apscise određuje iz formule (33), akoizjednačiti sa nulom.

;

Dakle, na temperaturipritisak gasa bi morao da padne na nulu, međutim, sa takvim hlađenjem, gas neće zadržati svoj gasovitom stanju i pretvaraju se u tečnost, pa čak i čvrstu materiju. Temperaturanaziva se apsolutna nula.

U slučaju mehaničke mešavine gasova koji ne ulaze hemijske reakcije, tlak smjese je također određen formulom, gdje (koncentracija smjesejednak je zbiru koncentracija komponenti smjese u ukupnom n - komponenti).

Daltonov zakon kaže: Pritisak smjesejednak je zbiru parcijalnih pritisaka gasova koji formiraju smešu.. Pritisak naziva se parcijalni. Parcijalni pritisak- ovo je pritisak koji bi dati gas stvorio kada bi sam zauzeo posudu u kojoj se smjesa nalazi (u istoj količini u kojoj se nalazi u smjesi).

BIBLIOGRAFIJA

1. Brychkov Yu.A., Marichev O.I., Prudnikov A.P. stolovi neodređeni integrali: Handbook. - M.: Nauka, 1986.

2. Kogan M.N. Dinamika razrijeđenog plina. M., Fizmatlit, 1999.

3. A.K. Kikoin, Molekularna fizika. M., Fizmatlit, 1976.

4. Sivukhin D.V. Opšti kurs fizika, v. 2. Termodinamika i Molekularna fizika. M., Fizmatlit, 1989.

5. Kiryanov A.P., Korshunov S.M. Termodinamika i molekularna fizika. Studentska pomoć. Ed. prof. HELL. Gladun. - M., "Prosvjeta", 1977.

STRANA \* SPAJANJE FORMAT 3

Molekularno-kinetička teorija je grana fizike koja proučava svojstva različitih stanja materije, zasnovana na konceptu postojanja molekula i atoma kao najmanjih čestica materije. ICT se zasniva na tri glavna principa:

1. Sve supstance se sastoje od najmanjih čestica: molekula, atoma ili jona.

2. Ove čestice su u neprekidnom haotičnom kretanju, čija brzina određuje temperaturu supstance.

3. Između čestica postoje sile privlačenja i odbijanja, čija priroda zavisi od udaljenosti između njih.

Glavne odredbe MKT potvrđuju mnoge eksperimentalne činjenice. Eksperimentalno je dokazano postojanje molekula, atoma i jona, molekuli su dovoljno proučavani, pa čak i fotografisani pomoću elektronskih mikroskopa. Sposobnost plinova da se neograničeno šire i zauzimaju cjelokupni volumen koji im se pruža objašnjava se kontinuiranim haotičnim kretanjem molekula. Elastičnost gasova, čvrstih i tečna tijela, sposobnost tečnosti da vlaže neke čvrste materije, procesi bojenja, lepljenja, održavanja oblika čvrstih tela i još mnogo toga ukazuju na postojanje sila privlačenja i odbijanja između molekula. Fenomen difuzije - sposobnost molekula jedne supstance da prodre u praznine između molekula druge - također potvrđuje osnovne odredbe MKT. Fenomen difuzije objašnjava, na primjer, širenje mirisa, miješanje različitih tekućina, proces rastvaranja čvrstih tvari u tekućinama, zavarivanje metala njihovim topljenjem ili pritiskom. Potvrda kontinuiranog haotičnog kretanja molekula je i Brownovo kretanje - kontinuirano haotično kretanje mikroskopskih čestica koje su nerastvorljive u tekućini.

Kretanje Brownovih čestica objašnjava se haotičnim kretanjem čestica fluida koje se sudaraju s mikroskopskim česticama i pokreću ih. Eksperimentalno je dokazano da brzina Brownovih čestica ovisi o temperaturi tekućine. Teoriju Brownovog kretanja razvio je A. Einstein. Zakoni kretanja čestica su statističke, vjerovatnoće. Postoji samo jedan poznat način da se smanji intenzitet Brownovog kretanja - smanjenje temperature. Postojanje Brownovog kretanja uvjerljivo potvrđuje kretanje molekula.

Svaka supstanca se sastoji od čestica, pa se količina supstance v smatra proporcionalnom broju čestica, odnosno strukturnih elemenata sadržanih u tijelu.

Jedinica za količinu supstance je mol. Mol je količina tvari koja sadrži onoliko strukturnih elemenata bilo koje tvari koliko ima atoma u 12 g C12 ugljika. Omjer broja molekula tvari i količine tvari naziva se Avogadrova konstanta:

Avogadrova konstanta pokazuje koliko atoma i molekula se nalazi u jednom molu supstance. Molarna masa - masa jednog mola tvari, jednaka omjeru mase tvari i količine tvari:

Molarna masa se izražava u kg/mol. Znajući molarnu masu, možete izračunati masu jednog molekula:

Prosječna masa molekula se obično određuje hemijskim metodama, a Avogadrova konstanta je određena sa velikom preciznošću nekoliko fizičkih metoda. Mase molekula i atoma se određuju sa značajnim stepenom tačnosti pomoću masenog spektrografa.

Mase molekula su veoma male. Na primjer, masa molekula vode:

Molarna masa je povezana sa relativnom molekulskom masom Mg. Relativna molekulska težina je vrijednost jednaka omjeru mase molekula date supstance i 1/12 mase atoma C12 ugljika. Ako je poznato hemijska formula supstancu, onda se pomoću periodnog sistema može odrediti njegov relativna masa, što, izraženo u kilogramima, daje vrijednost molarna masa ovu supstancu.

12. Osnovne odredbe molekularno-kinetičke teorije i njihovo eksperimentalno utemeljenje. Masa i veličina molekula

Teorija koja objašnjava strukturu i svojstva tijela na osnovu zakona kretanja i interakcije čestica koje čine tijela naziva se molekularne kinetike.

Glavne odredbe molekularne kinetičke teorije (MKT) formulirane su na sljedeći način:

Svaka tvar ima diskretnu (diskontinuiranu) strukturu. Sastoji se od pojedinačnih čestica (molekula, atoma, jona) razdvojenih prazninama.

Čestice su u stanju kontinuiranog haotičnog kretanja, koje se naziva termičko.

Čestice međusobno djeluju. U procesu njihove interakcije nastaju sile privlačenja i odbijanja.

Valjanost MKT-a potvrđuju brojna zapažanja i činjenice.

Prisustvo permeabilnosti, kompresibilnosti i rastvorljivosti u supstancama ukazuje da one nisu kontinuirane, već se sastoje od pojedinačnih čestica razdvojenih intervalima. Koristeći savremene istraživačke metode (elektronski i jonski mikroskop) dobijene su slike najvećih molekula.

Brownovo kretanje i difuzija ukazuju na to da su čestice u neprekidnom kretanju.

Prisustvo čvrstoće i elastičnosti tijela, fenomen vlaženja, površinski napon u tekućinama itd. dokazati postojanje sila interakcije između molekula.

Masa i veličina molekula.

Veličina molekula je uslovna vrijednost. Ocjenjuje se na sljedeći način. Između molekula, uz sile privlačenja, postoje i sile odbijanja, pa se molekuli mogu približiti jedni drugima samo do određene udaljenosti. Udaljenost najbližeg približavanja centara molekula naziva se efektivni molekularni prečnik.(U ovom slučaju, konvencionalno se pretpostavlja da molekuli imaju sferni oblik.)

Uz pomoć brojnih metoda za određivanje masa i veličina molekula, utvrđeno je da, izuzev molekula organskih tvari koje sadrže vrlo veliki broj atoma, većina molekula, po redu veličine, ima prečnik od 1 x 10 - 10 m i mase 1 x 10 - 26 kg.

Relativna molekulska težina.

Relativna molekularna (ili atomska) masa Gospodin (ili A r ) oni nazivaju vrijednost jednaku omjeru mase molekula (ili atoma) m o ovoj supstanci prema 1/12 mase atoma ugljika m o S, tj.

Relativna molekularna (atomska) masa je veličina koja nema dimenziju.

Količina supstance. Molarna masa. Masa molekula.

Količina supstance ν je vrijednost jednaka odnosu broja molekula (ili atoma) N u datom tijelu prema broju atoma N A u 0,012 kg ugljika, tj. ν = N/ N A (N A je Avogadrov broj).

Molarna masa M supstance je masa 1 mola te supstance.

Stoga se masa molekula (atoma) može odrediti iz relacije

13. Idealan plin. Osnovna jednadžba idealnog plina mkt

Idealan plin je takav plin, pri opisivanju svojstava kojih se donose sljedeće pretpostavke: ne uzimaju u obzir intrinzičnu veličinu molekula plina i ne uzimaju u obzir sile interakcije između njih.

Dakle, model idealnog plina je skup haotično pokretnih materijalnih tačaka koje djeluju jedna na drugu i sa zidovima posude koja sadrži plin samo u direktnom sudaru.

Glavne odredbe molekularne kinetičke teorije (MKT)

i njihovu eksperimentalnu potkrepu.

Ciljevi lekcije:

edukativni:

formulisati glavne odredbe MPP;

otkriti naučni i ideološki značaj Brownovog kretanja;

ustanoviti prirodu zavisnosti sila privlačenja i odbijanja o udaljenosti između molekula; naučiti rješavati probleme kvaliteta;

u razvoju:

razviti sposobnost primjene znanja iz teorije u praksi; posmatranje, nezavisnost; razmišljanje učenika kroz logičko aktivnosti učenja sposobnost izdvajanja informacija i izvođenja zaključaka

edukativni: nastaviti formiranje ideja o jedinstvu i međusobnoj povezanosti prirodnih pojava.

Planirani rezultati:

Znati: glavne odredbe molekularne kinetičke teorije i njihovu eksperimentalnu potkrepu; koncepti difuzije, Brownovo kretanje.

Biti sposoban: formulirati hipoteze i donositi zaključke, rješavati kvalitativne probleme.

Vrsta lekcije: lekcija - seminar, učenje novog gradiva

Pravila: 2 lekcije

Kompleksna metodološka podrška: multimedijalni projektor, kompjuter, platno, crteži koji opisuju eksperimente, uređaji za eksperimente.

Objašnjenje.

Odeljenje je podeljeno u 3 grupe od 4-5 ljudi. Svaka grupa dobija zadatak da pripremi priču o eksperimentalnom potkrepljivanju jedne od odredbi MPP. Uloge su međusobno raspoređene nezavisno: jedan priprema teorijski materijal, drugi priprema prezentaciju (ili slajdove za interaktivnu tablu), ostali pripremaju eksperimente. Pošto je materijal u uopšteno govoreći momci su već upoznati (od 7. razreda), zadatak je sasvim u njihovoj moći.

Tokom sedmice svaka grupa mora završiti svoj zadatak.

Svaka grupa ima 20 minuta za prezentaciju.

Nakon nastupa momaka (koji su skicirali svi ostali), slijedi 5-minutna diskusija i odgovori na pitanja drugova

Zatim nastavnik postavlja pitanja (svima, uključujući kreativnu grupu)

Na kraju časa nastavnik sumira rezultate, izvodi opšte zaključke

Uvod za nastavnike

Američki fizičar Reiman je vjerovao da „...Ako čovječanstvo i plodovi njegovog rada nestanu i budućim generacijama će biti dopušteno ostaviti jednu frazu, onda će to biti sljedeće:

A) Materija se sastoji od čestica.

B) Čestice se kreću;

B) međusobno komuniciraju

Sve supstance su sastavljene od čestica: molekula, atoma, jona, između kojih postoje praznine.

1) Mehaničko drobljenje (kreda, plastelin)

2) Otapanje supstance (kalijev permanganat, šećer)

3) Mešanje različitih tečnosti (vode i alkohola) pokazuje da je zapremina smeše manja od ukupne zapremine koju zauzimaju dve tečnosti pre nego što su pomešane. To se može objasniti činjenicom da između molekula tečnosti postoje praznine, a kada se tečnosti pomešaju, molekuli jedne od njih prodiru u slobodan prostor između molekula druge tečnosti.

Kada se zagriju, tijela se šire (razmaci između molekula se povećavaju, veličina molekula se ne mijenja)

4) Iskustvo. Zagrijavamo čeličnu kuglu, koja u nezagrijanom stanju mirno prolazi kroz čelični prsten. Nakon zagrijavanja, lopta se zaglavi u obruču. Hladeći se, lopta pada u obruč.

5) Tikvica, u koju je umetnut gumeni čep sa staklenom cijevi, postavlja se tako da je kraj cijevi uronjen u vodu. Kada se tikvica zagrije, zrak u njoj se širi i počinje je napuštati. O tome se može suditi po mjehurićima koji se formiraju na kraju cijevi spuštene u vodu, odlome se i isplivaju. Nakon što zagrijavanje prestane, voda u čaši će početi da se diže kroz cijev i puni tikvicu.

Unos: Gasovi, poput čvrstih materija, takođe povećavaju zapreminu kada se zagrevaju, a smanjuju zapreminu kada se ohlade.

Primjeri tvari koje se sastoje od različitog broja atoma:

1-atomski: inertni gasovi (He, Ne…); metali.

Analgin-38 atoma

Proteini su hiljadu atoma

Polimeri - desetine hiljada atoma

Guma - 1/2 miliona atoma

Veličine molekula. Molekuli su vrlo mali (oko 10 nm)

zapremina kapi maslinovog ulja V=1mm² prostire se na površini od 0,6m²

debljina sloja h=V/S =1,7∙10^-7cm (oko 6 molekula)

dmolekule= 10 nm

Broj molekula. Broj molekula čak i u maloj zapremini je ogroman (na primjer, ima oko 1023 molekula u naprstku vode)

Kap vode m=1g zauzima zapreminu V=1cm ³

Jedan molekul zauzima volumen V0 ≈ d ³ ≈ 27∙10^-24cm ³

Broj molekula N=V/V0 = 3,7∙10^22

Masa molekula.

m0=m/N= 1g/3,7∙10^22≈ 27∙10-23g m0 ≈10^ -26 kg

Relativna molekulska težina- u poređenju sa 1/12 mase atoma ugljenika.

Mr= 12 m0 /mWith

1 mi jedemo = 1,66∙10^ -27 kg

Količina supstance

1 mol- količina tvari koja sadrži isti broj atoma (molekula) kao 12 g ugljika.

Avogadrov brojNALI je broj molekula u 1 molu supstance.

NALI= 6 , 02 ∙10 2 3

Količina supstanceν - broj mladeža ν = N/ NALI= m/ M

Molarna masa M- masa 1 mola M = m0 NALI(Određuje se prema periodnom sistemu u g/mol)

Masa 1 molekula m0 =M/NALI

Koji poznati uređaj koristi termičko širenje tečnosti? (u termometru)

Navedite primjere termičkog širenja (opuštene žice ljeti)

Zašto postoji razmak između šina? (tako da se ne deformiraju tokom termičkog širenja ljeti)

II. Molekuli se kreću nasumično i neprekidno

Eksperimentalne potpore: difuzija; Brownovo kretanje.

Difuzija- međusobno prodiranje molekula jedne supstance između molekula druge. Primjeri: širenje mirisa; kiseljenje povrća itd.

Difuzija nastaje zbog nasumičnog kretanja molekula. Kada se zagrije, brzina difuzije se povećava, jer. povećava se intenzitet nasumičnih kretanja molekula. Lako je razumeti da privlačenje molekula sprečava difuziju, pa je difuzija u čvrstim materijama veoma spora; da biste ga ubrzali, potrebno je zagrijati dvije površine i snažno ih pritisnuti jednu na drugu. Difuziju – spontano miješanje tvari uslijed kretanja molekula – treba razlikovati od prisilnog miješanja tvari. Kada kašičicom miješamo šećer u čaj, to nije difuzija. Čini se da se iz brzine difuzije može zaključiti i o brzinama molekula. Prolaze sati prije nego što se čestice kalijum permanganata rašire nekoliko centimetara u vodi. Potrebno je nekoliko minuta da osetite miris prosutog parfema na udaljenosti od nekoliko metara.

Brownovo kretanje - kretanje čestica uzrokovano udarima molekula Na primjer: čestice prašine u mirnom zraku. Razlog za Brownovo kretanje: Molekularni udari nisu kompenzirani.

Jedan od prvih direktnih dokaza o prisutnosti termičkog haotičnog kretanja čestica u materiji bilo je otkriće 1827. engleskog botaničara Browna takozvanog Brownovog kretanja. Ona leži u činjenici da su vrlo male (vidljive samo kroz mikroskop) čestice suspendirane u tekućini uvijek u stanju kontinuiranog haotičnog kretanja, koje ne ovisi o vanjskim uzrocima i ispostavlja se kao manifestacija unutarnjih kretanja u materiji. Brownovo kretanje uzrokovano je udarima suspendiranih čestica iz okolnih molekula koji su u toplinskom kretanju. Ovi šokovi nikada ne balansiraju jedan drugog, dakle pod uticajem molekularnih udara okruženje brzina Brownove čestice se kontinuirano i nasumično mijenja po veličini i smjeru. Posljednju tačku u raspravi o kontinuitetu i diskretnosti materije stavila je teorija Brownovog kretanja koju su razvili Einstein i Smoluchowski 1905. godine, a eksperimentalno potvrdio Perrin 1912. godine. Ovaj fenomen je da male čestice suspendirane u tekućini ili plinu stvaraju neuređene molekule. Mogućnost proučavanja kretanja ovih čestica u suštini zavisi od njihove veličine. Prevelike čestice mogu samo oscilirati, premale čestice se kreću skoro jednako brzo kao molekule i teško ih je uočiti. Veličina Brownovih čestica je hiljadama puta veća od veličine molekula, pa su vidljive u običnom mikroskopu i zgodno je pratiti njihove skokove. Jasno je da se pri zagrijavanju povećava intenzitet Brownovog kretanja. Brzina kretanja je povezana s temperaturom.

Strogo iskustvo (1920)

Ako su cilindri nepomični, tada atomi padaju u tačku n.

Kada se cilindri okreću brzinom ω, atomi padaju u tačku n1. Budući da brzine atoma nisu iste, traka je zamagljena.

Vrijeme koje je potrebno molekulu da pređe udaljenost ℓ jednako je vremenu potrebnom disku 2 da se okrene kroz ugao α.

Brzina molekula srebra je 600m/s.

Raspodjela brzina molekula

Grafikon raspodjele molekula po brzinama. engleski fizičar J. Maxwell i austrijski fizičar L. Boltzmann. Maxwellova kriva raspodjele odgovara rezultatima dobivenim u Stern eksperimentu. Broj čestica sa brzinama u opsegu Dυ je jednak DN, υ je jedna od brzina ovog intervala. Iz grafikona se vidi da je broj čestica sa brzinama u jednakim intervalima Dv1 i Dv2 različit. Brzina pri kojoj se nalaze najnaseljeniji intervali je najvjerovatnija brzina toplinskog kretanja molekula.

υnv je najvjerovatnija brzina; υav prosječna brzina

∆N je broj molekula sa brzinom u rasponu od υ + ∆υ; ∆υ = υ ∆α / α

osnova saznanja

1. Raspodjela brzine ima određenu pravilnost.

2. Među molekulima gasa postoje i veoma brzi i veoma spori molekuli.

3. Raspodjela molekula po brzinama ovisi o temperaturi.

4. Što je T veći, to se maksimum krivulje distribucije više pomiče prema većim brzinama.

6) Sprej dezodorans i svi u razredu mirišu

7 ) U tikvicu se stavljaju komadići papira navlaženi fenolftaleinom, supstancom koja se u kombinaciji sa amonijakom pretvara u narandžasta boja. Ovo svojstvo fenolftaleina da služi kao indikator prisustva amonijaka, demonstriramo prvo na posebnom komadu papira navlaženom ovom supstancom. Nakon toga se na vrat tikvice pričvrsti vata s amonijakom. Nakon nekog vremena komadići papira navlaženi fenolftaleinom postaju narandžasti.

8) Voda za bojenje kalijum permanganatom

U različitim agregatna stanja Priroda ovog pokreta je drugačija:

U čvrstim tijelima, molekuli vibriraju blizu ravnotežnih položaja; čvrsta tela

zadržavaju oblik i volumen (teško ih je deformirati);

Molekuli u tečnostima vibriraju na sličan način kao u čvrstim materijama, ali oni sami

ravnotežni položaji se stalno kreću (molekuli tekućine su

"nomadi"); tečnosti imaju konačan volumen i malo su kompresibilne;

U gasovima se molekule kreću slobodno i nasumično (nasumično); gas uzima

cijeli iznos koji mu je dat.

Zbog razlike u molekularnoj strukturi, tvari su različite

agregatna stanja se ponašaju drugačije. Dakle, na istoj temperaturi

difuzija u gasovima se dešava desetine hiljada puta brže nego u tečnostima, i u

milijarde puta brže nego u čvrstim materijama.

Zašto je brzina difuzije u plinovima tako niska ako molekuli imaju tako velike brzine?

Objasniti proces zavarivanja metala topljenjem ili pritiskom

Objasnite promjenu gustine Zemljine atmosfere s visinom. (Difuzija gasa u gravitacionom polju)

III Molekuli su u interakciji.

Molekule međusobno djeluju: između njih djeluju odbojne i privlačne sile, koje se brzo smanjuju s povećanjem udaljenosti između molekula. Priroda ovih sila je elektromagnetna. Privlačne sile sprečavaju isparavanje tečnosti, istezanje čvrstog tela.

Kada pokušamo da sabijemo čvrsto ili tekuće tijelo, osjećamo značajne sile odbijanja.

Lako je provjeriti privlačenje molekula kada se promatraju eksperimenti povezani s površinski napon i vlaženje.

9) Kompresija i napetost tijela (opruga)

10) Spajanje čeličnih cilindara

11) Iskustvo sa tanjirima i vodom (Nakvasiti dve staklene ploče i pritisnuti ih jednu o drugu. Zatim pokušavaju da ih odvoje, za to se malo trude).

12) Fenomen nedostatka vlaženja novčića podmazanog uljem pluta na površini vode

13) Kapilarni fenomeni - porast obojene vode u kapilarama

Objasnite djelovanje ljepila.

Sanjaj:

Šta bi se dogodilo da ne postoje sile privlačenja između molekula?

Šta bi se dogodilo da između molekula nema odbojnih sila?

Molekularno-kinetička teorija je grana fizike koja proučava svojstva različitih stanja materije, zasnovana na konceptu postojanja molekula i atoma kao najmanjih čestica materije. ICT se zasniva na tri glavna principa:

1. Sve supstance se sastoje od najmanjih čestica: molekula, atoma ili jona.

2. Ove čestice su u neprekidnom haotičnom kretanju, čija brzina određuje temperaturu supstance.

3. Između čestica postoje sile privlačenja i odbijanja, čija priroda zavisi od udaljenosti između njih.

Glavne odredbe MKT potvrđuju mnoge eksperimentalne činjenice. Eksperimentalno je dokazano postojanje molekula, atoma i jona, molekuli su dovoljno proučavani, pa čak i fotografisani pomoću elektronskih mikroskopa. Sposobnost plinova da se neograničeno šire i zauzimaju cjelokupni volumen koji im se pruža objašnjava se kontinuiranim haotičnim kretanjem molekula. Elastičnost gasova, čvrstih tela i tečnosti, sposobnost tečnosti da vlaže neke čvrste materije, procesi bojenja, lepljenja, održavanja oblika čvrstih tela i još mnogo toga ukazuju na postojanje sila privlačenja i odbijanja između molekula. Fenomen difuzije - sposobnost molekula jedne supstance da prodre u praznine između molekula druge - također potvrđuje osnovne odredbe MKT. Fenomen difuzije objašnjava, na primjer, širenje mirisa, miješanje različitih tekućina, proces rastvaranja čvrstih tvari u tekućinama, zavarivanje metala njihovim topljenjem ili pritiskom. Potvrda kontinuiranog haotičnog kretanja molekula je i Brownovo kretanje - kontinuirano haotično kretanje mikroskopskih čestica koje su nerastvorljive u tekućini.

Kretanje Brownovih čestica objašnjava se haotičnim kretanjem čestica fluida koje se sudaraju s mikroskopskim česticama i pokreću ih. Eksperimentalno je dokazano da brzina Brownovih čestica ovisi o temperaturi tekućine. Teoriju Brownovog kretanja razvio je A. Einstein. Zakoni kretanja čestica su statističke, vjerovatnoće. Postoji samo jedan poznat način da se smanji intenzitet Brownovog kretanja - smanjenje temperature. Postojanje Brownovog kretanja uvjerljivo potvrđuje kretanje molekula.

Svaka supstanca se sastoji od čestica, pa se količina supstance v smatra proporcionalnom broju čestica, odnosno strukturnih elemenata sadržanih u tijelu.

Jedinica za količinu supstance je mol. Mol je količina tvari koja sadrži onoliko strukturnih elemenata bilo koje tvari koliko ima atoma u 12 g C12 ugljika. Omjer broja molekula tvari i količine tvari naziva se Avogadrova konstanta:

Avogadrova konstanta pokazuje koliko atoma i molekula se nalazi u jednom molu supstance. Molarna masa - masa jednog mola tvari, jednaka omjeru mase tvari i količine tvari:

Molarna masa se izražava u kg/mol. Znajući molarnu masu, možete izračunati masu jednog molekula:

Prosječna masa molekula se obično određuje hemijskim metodama, a Avogadrova konstanta je određena sa velikom preciznošću nekoliko fizičkih metoda. Mase molekula i atoma se određuju sa značajnim stepenom tačnosti pomoću masenog spektrografa.

Mase molekula su veoma male. Na primjer, masa molekula vode:

Molarna masa je povezana sa relativnom molekulskom masom Mg. Relativna molekulska težina je vrijednost jednaka omjeru mase molekula date supstance i 1/12 mase atoma C12 ugljika. Ako je poznata kemijska formula neke tvari, tada se njena relativna masa može odrediti pomoću periodične tablice, koja, izražena u kilogramima, pokazuje veličinu molarne mase ove tvari.