Совет 1: Как найти число молекул в газе

Молекула - это электрически нейтральная частица, обладающая всеми химическими свойствами, присущими данному конкретному веществу. В том числе и газам: кислороду, азоту, хлору и т.д. Как можно определить количество молекул газа?
Как найти число молекул в газе
Инструкция
1
Если вам необходимо подсчитать, сколько молекул кислорода содержится в 320 граммах этого газа при нормальных условиях, прежде всего, определите, какое количество молей кислорода заключено в этом количестве. По таблице Менделеева, можно увидеть, что округленная атомная масса кислорода – 16 атомных единиц. Поскольку молекула кислорода – двухатомная, масса молекулы составит 32 атомные единицы. Следовательно, количество молей 320/32 = 10.
2
Дальше вам поможет универсальное число Авогадро, названное в честь ученого, предположившего, что равные объемы идеальных газов при постоянных условиях содержат одинаковые количества молекул. Оно обозначается символом N(A) и очень велико – приблизительно составляет 6,022*10(23). Умножьте это число на вычисленное количество молей кислорода и вы узнаете, что искомое количество молекул в 320 граммах кислорода – 6,022*10(24).
3
А если вам известно давление кислорода, а также объем, занимаемый им, и температура? Как вычислить количество его молекул при таких данных? И тут нет ничего сложного. Надо лишь записать универсальное уравнение Менделеева-Клапейрона для идеальных газов:

PV = RTM/m

Где P – давление газа в паскалях, V – его объем в кубических метрах, R – универсальная газовая постоянная, M – масса газа, а m – его молярная масса.
4
Cлегка преобразуя это уравнение, вы получите:

M = PVm/RT
5
Поскольку у вас есть все необходимые данные (давление, объем, температура заданы изначально, R = 8,31, а молярная масса кислорода = 32 грамма/моль), вы элементарно найдете массу газа при данном объеме, давлении и температуре. А дальше задача решается точно так же, как и в вышеописанном примере: N(A)M/m. Произведя вычисления, вы узнаете, сколько молекул кислорода содержится при заданных условиях.
6
Можно еще более упростить решение, поскольку в полученной дроби N(A)PVm/RTm молярные массы сокращаются, и остается: N(A)PV/RT. Подставив в формулу известные вам величины, вы получите ответ.
Видео по теме
Полезный совет
Ни один реальный газ (включая кислород), конечно же, не является идеальным, поэтому уравнение Менделеева-Клапейрона можно использовать для расчетов лишь при условиях, не очень сильно отличающихся от нормальных.

Совет 2 : Что изучает молекулярная физика

Молекулярная физика изучает изменение свойств веществ на молекулярном уровне в зависимости от их агрегатного состояния (твердого, жидкого и газообразного). Этот раздел физики очень обширен и включает в себя множество подразделов.
Молекулярная физика - сложно, но интересно.
Инструкция
1
В первую очередь, молекулярная физика изучает строение молекулы и веществ в целом, ее массу и размер, и взаимодействие ее составляющих – микроскопических частиц (атомов). Эта тема включает в себя изучение относительной молекулярной массы (отношение массы одной молекулы/атома вещества к постоянной величине – массе одного атома углерода); понятие количества вещества и молярной массы; расширение/сжатие веществ при нагревании/охлаждении; скорости движения молекул (молекулярно-кинетическая теория). Молекулярно-кинетическая теория основывается на изучении отдельных молекул вещества. А в теме поведения вещества при различных температурах рассматривается очень интересное явление – многим известно, что при нагревании вещество расширяется (расстояние между молекулами увеличивается), а при охлаждении сжимается (расстояние между молекулами уменьшается). Но вот что интересно – при переходе воды из состояния жидкости в твердую фазу (лед), вода расширяется. Это обеспечивается полярной структурой молекул и водородной связью между ними, до сих пор столь непонятными современной науке.
2
Также, в молекулярной физике существует понятие «идеального газа» - это вещество, находящееся в газообразной форме и обладающее определенными свойствами. Идеальный газ очень разряжен, т.е. его молекулы не взаимодействуют между собой. Помимо этого, идеальный газ подчиняется законам механики, в то время как реально существующие газы не имеют такого свойства.
3
Из раздела молекулярной физики появилось новое направление – термодинамика. Этот раздел физики рассматривает строение вещества и влияние на него внешних факторов, таких как давление, объем и температура, не учитывая микроскопическую картину вещества, а рассматривая связи в нем в целом. Если почитать учебники по физике, можно натолкнуться на специальные графики зависимости этих трех величин по отношению к состоянию вещества – они изображают изохорный (объем неизменен), изобарный (давление неизменно) и изотермический (температура неизменна) процессы. В термодинамику также входит понятие термодинамического равновесия – когда все три эти величины постоянны. Очень интересный вопрос, который затрагивает термодинамика – почему, к примеру, вода при температуре в 0° С может находится как в жидком, так и в твердом агрегатном состоянии.
Видео по теме
Совет полезен?
Поиск
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500