Formulas rau xam qhov loj ntawm ib lub molecule, piv txwv ntawm ib qho teeb meem

2024 Tus sau: Angel Austin | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-17 05:28

Txhua tus neeg paub tias lub cev nyob ib puag ncig peb yog tsim los ntawm atoms thiab molecules. Lawv muaj cov duab sib txawv thiab cov qauv. Thaum daws teeb meem hauv chemistry thiab physics, nws yog ib qho tsim nyog yuav tau nrhiav qhov loj ntawm cov molecule. Xav txog hauv kab lus no ob peb txoj hauv kev los daws qhov teeb meem no.

cov ntaub ntawv dav dav

Ua ntej txiav txim siab yuav ua li cas thiaj nrhiav tau qhov loj ntawm lub molecule, koj yuav tsum paub txog lub tswvyim ntawm nws tus kheej. Nov yog qee qhov piv txwv.

Ib lub molecule feem ntau yog hu ua pawg atoms uas sib koom ua ke los ntawm ib lossis lwm hom tshuaj tiv thaiv. Tsis tas li ntawd, lawv yuav tsum thiab suav tau tias yog tag nrho hauv ntau yam txheej txheem ntawm lub cev thiab tshuaj. Cov nyiaj no tuaj yeem yog ionic, covalent, metallic, lossis van der Waals.

Cov dej molecule paub zoo muaj cov tshuaj formula H₂O. Cov pa atom nyob rau hauv nws yog kev cob cog rua los ntawm txhais tau tias ntawm polar covalent bonds nrog ob hydrogen atoms. Cov qauv no txiav txim siab ntau yam ntawm lub cev thiab tshuaj lom neeg ntawm cov kua dej, dej khov thiab chav.

Natural gas methane yog lwm tus neeg sawv cev ntawm cov tshuaj molecular. Nws cov khoom yog tsimib tug carbon atom thiab plaub hydrogen atoms (CH₄). Nyob rau hauv qhov chaw, cov molecules muaj cov duab ntawm tetrahedron nrog carbon nyob rau hauv qhov chaw.

Huab cua yog qhov sib xyaw ua ke ntawm cov pa roj, uas feem ntau muaj cov pa oxygen molecules O ₂ thiab nitrogen N₂. Ob hom kev sib txuas los ntawm ob qho thiab triple covalent tsis-polar bonds, uas ua rau lawv cov tshuaj lom neeg tsis zoo.

Kev txiav txim siab qhov loj ntawm ib lub molecule los ntawm nws cov molar mass

Lub rooj ntu ntu ntawm cov tshuaj lom neeg muaj cov ntaub ntawv ntau, ntawm cov uas muaj atomic mass units (amu). Piv txwv li, hydrogen atom muaj ib qho amu ntawm 1, thiab cov pa atom ntawm 16. Txhua tus lej no qhia txog qhov hnyav hauv grams uas lub kaw lus uas muaj 1 mole ntawm atoms ntawm cov khoom sib thooj yuav muaj. Nco qab tias chav ntsuas ntawm cov tshuaj 1 mole yog tus naj npawb ntawm cov khoom hauv lub cev, sib haum rau Avogadro tus lej N_A, nws yog sib npaug rau 6.0210 ²³.

Thaum xav txog ib qho molecule, lawv siv lub tswvyim tsis yog ntawm amu, tab sis ntawm qhov hnyav molecular. Cov tom kawg yog ib qho yooj yim sum ntawm a.m.u. rau cov atoms uas tsim cov molecule. Piv txwv li, molar mass rau H₂O yuav yog 18 g/mol, thiab rau O₂ 32 g/mol. Muaj lub tswv yim dav dav, ces koj tuaj yeem mus rau qhov kev suav.

Cov molar mass M yog ib qho yooj yim siv los xam qhov loj ntawm ib lub molecule m₁. Txhawm rau ua qhov no, siv tus qauv yooj yim:

m₁=M/N_A.

Nyob hauv qee txoj haujlwmqhov loj ntawm qhov system m thiab tus nqi ntawm cov teeb meem hauv nws n tuaj yeem muab tau. Hauv qhov no, qhov loj ntawm ib lub molecule yog xam raws li hauv qab no:

m₁=m/(nN_A).

Ideal gas

Lub tswv yim no yog hu ua cov pa roj, cov molecules uas txav mus los sib txawv ntawm qhov nrawm, tsis txhob cuam tshuam nrog ib leeg. Qhov kev ncua deb ntawm lawv deb tshaj lawv tus kheej qhov ntau thiab tsawg. Rau cov qauv zoo li no, cov lus qhia hauv qab no muaj tseeb:

PV=nRT.

Nws hu ua Mendeleev-Clapeyron txoj cai. Raws li koj tuaj yeem pom, qhov sib npaug cuam tshuam txog lub siab P, ntim V, qhov kub thiab txias T thiab tus nqi ntawm cov khoom n. Hauv cov qauv, R yog cov roj tas li, tus lej sib npaug rau 8.314. Txoj cai sau ntawv hu ua universal vim nws tsis nyob ntawm cov tshuaj muaj pes tsawg leeg ntawm lub system.

Yog peb paub qhov ntsuas kub tsis zoo - T, P, V thiab tus nqi m ntawm lub kaw lus, ces qhov loj ntawm cov roj zoo tagnrho molecule m₁tsis nyuaj los txiav txim los ntawm cov qauv hauv qab no:

m₁=mRT/(N_APV).

Cov lus qhia no tuaj yeem sau tau raws li cov roj ntom ntom ρ thiab Boltzmann tas li k_B:

m₁=ρk_BT/P.

Example problem

Nws paub tias qhov ceev ntawm qee cov pa roj yog 1.225 kg / m ³ ntawm atmospheric siab 101325 Pa thiab kub 15 ^oC. Qhov loj ntawm ib lub molecule yog dab tsi? Koj tham dab tsi gas?

Vim peb tau txais lub siab, ntom thiab kubsystem, tom qab ntawd koj tuaj yeem siv cov mis uas tau txais hauv kab lus dhau los los txiav txim siab qhov loj ntawm ib lub molecule. Peb muaj:

m₁=ρk_BT/P;

m₁ =1, 2251, 3810^-23288, 15/101325=4, 807 10^-26 kg.

Yuav teb lo lus nug thib ob ntawm qhov teeb meem, cia peb nrhiav cov molar mass M ntawm cov pa:

M=m₁N_A;

M=4.80710^-266.0210²³=0.029 kg/mol.

Tus nqi ntawm cov molar pawg sib raug rau cov pa roj.