Raws li koj paub, cov molecules thiab atoms uas tsim cov khoom nyob ib puag ncig peb muaj tsawg heev. Txhawm rau ua tiav kev suav thaum muaj tshuaj lom neeg, nrog rau kev txheeb xyuas tus cwj pwm ntawm kev sib xyaw ntawm cov khoom tsis sib cuam tshuam hauv cov kua thiab cov pa roj, lub tswv yim ntawm mole feem yog siv. Lawv yog dab tsi, thiab lawv yuav siv tau li cas kom tau txais lub cev macroscopic ntau npaum li cas ntawm kev sib tov, tau tham hauv kab lus no.
Avogadro tus lej
Thaum pib ntawm lub xyoo pua 20th, thaum ua kev sim nrog cov roj sib tov, tus kws tshawb fawb Fab Kis Fab Kis Jean Perrin ntsuas tus naj npawb ntawm H2 molecules muaj nyob rau hauv 1 gram ntawm cov roj no. Tus lej no tau dhau los ua tus lej loj (6,02210 23). Txij li thaum nws yog qhov tsis yooj yim heev los ua kev suav nrog cov duab zoo li no, Perrin tau thov lub npe rau tus nqi no - Avogadro tus lej. Lub npe no tau raug xaiv los ntawm tus kws tshawb fawb Italian ntawm lub xyoo pua 19th, Amedeo Avogadro, uas, zoo li Perrin, tau kawm txog kev sib xyaw ntawm cov pa roj thiab txawm tias muaj peev xwm tsim tau.rau lawv, txoj cai uas tam sim no dais nws lub xeem.
Avogadro tus naj npawb tam sim no tau siv dav hauv kev kawm txog ntau yam tshuaj. Nws txuas cov yam ntxwv macroscopic thiab microscopic.
Ntau yam khoom thiab molar mass
Nyob rau xyoo 60s, International Chamber of Weights and Measures tau qhia txog xya lub hauv paus ntawm kev ntsuas rau hauv cov kab ke ntawm lub cev (SI). Nws tau los ua npauj. Lub mole qhia cov naj npawb ntawm cov ntsiab lus uas ua rau lub kaw lus nug. Ib mole yog sib npaug rau Avogadro tus lej.
Molar mass yog qhov hnyav ntawm ib lub mole ntawm cov khoom muab. Nws ntsuas hauv grams ib mole. Cov molar loj yog ib qho ntxiv kom muaj nuj nqis, uas yog, txhawm rau txiav txim siab nws rau cov tshuaj lom neeg tshwj xeeb, nws yuav tsum tau ntxiv cov molar pawg ntawm cov tshuaj lom neeg uas ua rau cov khoom sib xyaw no. Piv txwv li, cov molar loj ntawm methane (CH 4) yog:
MCH4=MC + 4MH=12 + 41=16 g / mol.
Ntawd yog, 1 mole ntawm methane molecules yuav muaj qhov hnyav ntawm 16 grams.
Mole fraction concept
Cov tshuaj ntshiab tsis tshua muaj nyob hauv qhov xwm txheej. Piv txwv li, ntau yam impurities (ntsev) yog ib txwm yaj hauv dej; Cov huab cua ntawm peb lub ntiaj teb no yog ib tug sib tov ntawm gases. Hauv lwm lo lus, txhua yam khoom hauv cov kua thiab lub xeev gaseous yog sib xyaw ntawm ntau yam khoom. Mole feem yog ib qho nqi uas qhia tias qhov sib npaug ntawm mole yog nyob ntawm ib lossis lwm qhov hauvsib tov. Yog hais tias tus nqi ntawm cov khoom ntawm tag nrho cov sib tov yog denoted li n, thiab tus nqi ntawm cov khoom ntawm cov khoom kuv yog denoted li ni, ces cov nram qab no kab zauv sau:
xi=ni / n.
Ntawm no xi yog cov feem mole ntawm cov khoom kuv rau qhov sib tov. Raws li tau pom, qhov ntau yog dimensionless. Rau tag nrho cov khoom sib xyaw, cov lej ntawm lawv cov mole feem yog qhia los ntawm cov qauv hauv qab no:
∑i(xi)=1.
Kev tau txais cov qauv no tsis nyuaj. Txhawm rau ua qhov no, tsuas yog hloov cov lus qhia dhau los rau xi.
rau hauv nws
Atomic paj
Thaum daws teeb meem hauv chemistry, feem ntau cov nqi pib raug muab rau hauv atomic feem pua. Piv txwv li, hauv kev sib xyaw ntawm oxygen thiab hydrogen, tom kawg yog 60 atomic%. Qhov no txhais tau hais tias tawm ntawm 10 molecules nyob rau hauv qhov sib tov, 6 yuav sib haum mus rau hydrogen. Txij li cov mole feem yog qhov piv ntawm cov naj npawb ntawm cov atoms rau lawv cov lej tag nrho, atomic feem pua ntawm cov ntsiab lus yog cov lus nug.
Kev hloov pauv ntawm cov kev sib koom rau hauv feem pua ntawm atomic yog ua los ntawm tsuas yog nce lawv los ntawm ob qhov kev txiav txim loj. Piv txwv li, 0.21 mole feem ntawm cov pa oxygen hauv huab cua sib haum rau 21 atomic%.
Ideal gas
Lub tswv yim ntawm mole feem ntau yog siv los daws cov teeb meem nrog cov roj sib tov. Feem ntau cov pa roj hauv ib txwm muaj (kub 300 K thiab siab 1 atm.) yog qhov zoo tagnrho. Qhov no txhais tau hais tias cov atoms thiab cov molecules uas ua rau cov roj yog nyob deb ntawm ib leeg thiab tsis cuam tshuam nrog ib leeg.
Rau cov roj zoo tagnrho, cov kab zauv hauv qab no yog siv tau:
PV=nRT.
Ntawm no P, V thiab T yog peb tus yam ntxwv macroscopic thermodynamic: siab, ntim thiab kub raws li. Tus nqi R=8, 314 J / (Kmol) yog qhov tas li rau tag nrho cov pa roj carbon monoxide, n yog tus naj npawb ntawm cov particles hauv moles, uas yog, tus nqi ntawm cov khoom.
Qhov sib npaug ntawm lub xeev qhia tau hais tias ib qho ntawm peb qhov macroscopic gas yam ntxwv (P, V lossis T) yuav hloov yog tias qhov thib ob ntawm lawv tau kho thiab qhov thib peb hloov. Piv txwv li, ntawm qhov kub thiab txias, qhov siab yuav hloov pauv mus rau qhov ntim ntawm cov roj (Boyle-Mariotte txoj cai).
Qhov tseem ceeb tshaj plaws ntawm cov ntawv sau yog tias nws tsis suav nrog cov tshuaj lom neeg ntawm cov molecules thiab atoms ntawm cov pa, uas yog, nws siv tau rau cov roj ntshiab thiab lawv cov khoom sib xyaw.
D alton Txoj Cai thiab ib nrab siab
Yuav ua li cas xam cov mole feem ntawm cov roj hauv qhov sib tov? Txhawm rau ua qhov no, nws yog qhov txaus kom paub tag nrho cov xov tooj ntawm cov khoom thiab lawv tus lej rau cov khoom raws li xav tau. Txawm li cas los xij, koj tuaj yeem ua lwm yam.
Cov mole feem ntawm cov roj hauv qhov sib tov tuaj yeem pom los ntawm kev paub txog nws qhov siab ib nrab. Cov tom kawg yog to taub raws li lub siab uas ib tug muab ib feem ntawm cov roj sib tov yuav tsim yog hais tias nws muaj peev xwm tshem tawm tag nrho lwm yam Cheebtsam. Yog tias peb xaiv lub siab ib nrab ntawm i-th tivthaiv li Pi, thiab lub siab ntawm tag nrho cov sib tov ua P, ces cov mis rau mole feem rau cov khoom no yuav siv daim ntawv.:
xi=Pi / P.
Vim tus nqintawm tag nrho xi yog sib npaug rau ib, ces peb tuaj yeem sau cov lus hauv qab no:
∑i(Pi / P)=1, li no ∑i (Pi)=P.
Qhov kev sib npaug zaum kawg yog hu ua D alton txoj cai, uas yog lub npe hu ua tus kws tshawb fawb Askiv ntawm lub xyoo pua 19th, John D alton.
Txoj cai ntawm ib nrab siab lossis D alton txoj cai yog qhov tshwm sim ncaj qha ntawm qhov sib npaug ntawm lub xeev rau cov roj zoo tagnrho. Yog tias atoms lossis molecules hauv cov roj pib sib cuam tshuam nrog ib leeg (qhov no tshwm sim ntawm qhov kub thiab txias), ces D alton txoj cai tsis ncaj ncees. Nyob rau hauv rooj plaub tom kawg, los xam cov mole feem ntawm cov khoom, nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum tau siv cov mis raws li tus nqi ntawm cov khoom, thiab tsis yog nyob rau hauv cov nqe lus ntawm ib nrab siab.
Air as a gas mix
Tom qab xav txog cov lus nug ntawm yuav ua li cas thiaj nrhiav tau cov mole feem ntawm cov khoom sib xyaw hauv qhov sib tov, peb daws cov teeb meem hauv qab no: xam cov txiaj ntsig xi thiab P i rau txhua yam hauv huab cua.
Yog tias peb xav txog huab cua qhuav, ces nws muaj 4 yam roj av hauv qab no:
- nitrogen (78.09%);
- oxygen (20.95%);
- argon (0.93%);
- cov pa roj carbon dioxide (0.04%).
Los ntawm cov ntaub ntawv no, cov mole feem rau txhua qhov roj yog qhov yooj yim los xam. Ua li no, nws yog txaus los nthuav qhia cov feem pua ntawm cov txheeb ze, raws li tau hais los saum toj no hauv kab lus. Tom qab ntawd peb tau txais:
xN2=0, 7809;
xO2=0, 2095;
xAr=0, 0093;
xCO2=0, 0004.
Ib nrab siabpeb xam cov huab cua no, muab hais tias lub atmospheric siab ntawm hiav txwv theem yog 101 325 Pa lossis 1 atm. Tom qab ntawd peb tau txais:
PN2=xN2 P=0.7809 atm.;
PO2=xO2 P=0, 2095 atm.;
PAr=xAr P=0.0093 atm.;
PCO2=xCO2 P=0.0004 atm.
Cov ntaub ntawv no txhais tau tias yog tias koj tshem tawm tag nrho cov pa oxygen thiab lwm cov pa tawm ntawm qhov chaw, thiab tsuas yog tso nitrogen xwb, lub siab yuav poob 22%.
Kev paub txog qhov siab ntawm cov pa oxygen ua lub luag haujlwm tseem ceeb rau cov neeg uas dhia dej hauv qab dej. Yog li, yog tias nws tsawg dua 0.16 atm., ces tus neeg tam sim ntawd tsis nco qab. Ntawm qhov tsis sib xws, ib feem ntawm cov pa oxygen siab tshaj qhov cim ntawm 1.6 atm. ua rau lom nrog cov roj no, uas yog nrog los ntawm convulsions. Yog li, kev nyab xeeb ib feem ntawm cov pa oxygen rau tib neeg lub neej yuav tsum pw hauv 0.16 - 1.6 atm.
