Розміри молекул – коротко

В основі молекулярно-кінетичної теорії будови речовини лежать три твердження:

  • речовина складається з частинок;
  • ці частинки хаотично рухаються;
  • частинки взаємодіють один з одним.

Кожне твердження строго доведено за допомогою дослідів.

Властивості і поведінку всіх без винятку тіл визначають рухом взаємодіючих один з одним часток: молекул, атомів або ще більш малих утворень – елементарних частинок.

Оцінка розмірів молекул

Для повної впевненості в існуванні молекул треба визначити їх розміри. Найпростіше це зробити, спостерігаючи “розпливання” крапельки масла, наприклад оливкового, по поверхні води. Масло ніколи не займе всю поверхню, якщо ми візьмемо досить широку посудину. Не можна змусити крапельку об’ємом 1 мм2 розпливтися так, щоб вона зайняла площу поверхні більше 0,6 м2. Припустимо, що при розтікання масла щодо максимальної площі воно утворює шар товщиною всього лише в одну молекулу – «мономолекулярний шар». Товщину цього шару неважко визначити і тим самим оцінити розміри молекули оливкової олії.

Об’єм V шару масла дорівнює добутку його площі поверхні S на товщину d шару, тобто

V = Sd

Сучасні прилади дозволяють побачити і навіть виміряти окремі атоми і молекули. Подібні зображення вперше навчилися отримувати в 1981 році за допомогою складних тунельних мікроскопів.

Розміри молекул, у тому числі і оливкового масла, більші розмірів атомів. Діаметр будь-якого атома дорівнює приблизно 10-8 см. Ці розміри настільки малі, що їх важко собі уявити. У таких випадках вдаються до допомоги порівнянь.

Ось одне з них. Якщо пальці стиснути в кулак і збільшити його до розмірів земної кулі, то атом при такому ж збільшенні стане розміром з кулак.

Число молекул

При дуже малих розмірах молекул число їх в будь-якому макроскопічному тілі величезне. Підрахуємо приблизне число молекул у краплі води масою 1 г і, отже, об’ємом 1 см3.

Масу такого ж порядку мають молекули інших речовин, виключаючи величезні молекули органічних речовин; наприклад, білки мають масу, в сотні тисяч разів більшу, ніж маса окремих атомів. Але все одно їх маси в макроскопічних масштабах (грамах і кілограмах) надзвичайно малі.

Відносні атомні маси всіх хімічних елементів вже виміряні. Складаючи відносні атомні маси елементів, які входять до складу молекули речовини, можна обчислити відносну молекулярну масу речовини.

Наприклад, відносна молекулярна маса вуглекислого газу CO2 приблизно дорівнює 44, так як відносна атомна маса вуглецю практично дорівнює 12, а кисню приблизно 16:12 + 2 • 16 = 44.

Посилання на основну публікацію