100 моль мөнгөн усны эзэлхүүн хэд вэ? Асуудлыг шийдэх хоёр арга зам

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 05:36

Физикийн ердийн ажил бол гадны тодорхой нөхцөлд янз бүрийн бодисын эзлэхүүнийг тооцоолох явдал юм. Эдгээр бодисуудын нэг нь мөнгөн ус - өвөрмөц физик шинж чанартай металл юм. Энэ нийтлэлд бид физикийн дараахь асуудлыг шийдэх арга замыг авч үзэх болно: 100 моль мөнгөн ус ямар эзэлхүүнийг эзэлдэг вэ?

Мөнгөн ус гэж юу вэ?

Энэ нь үелэх системийн 80-р тоонд багтсан химийн элемент юм. Зүүн талын хөрш нь алт юм. Мөнгөн ус нь Hg (hydrargyrum) тэмдгээр тэмдэглэгдсэн байдаг. Латин нэрийг "шингэн мөнгө" гэж орчуулж болно. Үнэн хэрэгтээ өрөөний температурт элемент нь мөнгөлөг өнгөтэй шингэн хэлбэрээр оршдог.

Энэ элемент нь цорын ганц шингэн металл юм. Энэ баримт нь атомуудын өвөрмөц электрон бүтэцтэй холбоотой юм. Энэ нь бүрэн дүүрэн электрон бүрхүүлтэй тул маш тогтвортой байдаг. Үүнтэй холбоотойгоор мөнгөн ус нь инертийн хийтэй төстэй. Атомын тогтвортой байдалэлектроныг түүнээс салгахад хүндрэлтэй байдалд хүргэдэг. Сүүлийнх нь Hg атомуудын хооронд металлын холбоо байхгүй, зөвхөн ван дер Ваалсын сул хүчний улмаас бие биетэйгээ харилцан үйлчилдэг гэсэн үг.

Мөнгөн ус -39 ^oC хэмд аль хэдийн хайлж байна. Үүссэн шингэн нь маш хүнд байдаг. Түүний нягт нь 13546 кг/м^{3 буюу нэрмэл уснаас 13.5 дахин их байна. Энэхүү нягтын утга нь элементийн атомын массын их утгаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь 200.59 a.m.u.}

Өгүүлэлд бид 100 моль мөнгөн ус хичнээн хэмжээний эзэлхүүн эзэлдэг вэ гэсэн асуултад хариулах болно. Энэ асуудлыг хоёр өөр аргаар шийдэж болно.

Асуудлыг эхний аргаар шийдэх

"100 моль мөнгөн усны эзэлхүүн хэд вэ?" Гэсэн асуултанд хариулахын тулд холбогдох туршилтын өгөгдөлд хандах хэрэгтэй. Энэ нь молийн эзэлхүүний тухай юм. Ийм мэдээллийг лавлах номноос олж болно. Тиймээс, хүснэгтүүдийн аль нэгэнд бид 293 К (20 ^oC) температурт тухайн шингэн металлын молийн хэмжээ 14.81 см³ байгааг олж харлаа. /моль. Өөрөөр хэлбэл, 1 моль Hg атом нь 14.81 см^{3 эзэлхүүнийг эзэлдэг. Асуудлын асуултанд хариулахын тулд энэ тоог 100-аар үржүүлэхэд хангалттай.}

Тиймээс бид хариултыг авах болно: 100 моль мөнгөн усны эзэлхүүн нь 1481 см3-тэй тэнцүү бөгөөд энэ нь бараг 1.5 литртэй тохирч байна.

Бид молийн эзэлхүүний утгыг 20 oC-д ашигласан гэдгийг анхаарна уу. Гэсэн хэдий ч мөнгөн усыг өөр ямар нэгэн байдлаар авч үзвэл хүлээн авсан хариулт нь тийм ч их өөрчлөгдөхгүйтемператур, учир нь түүний дулааны тэлэлтийн коэффициент маш бага.

Хоёр дахь шийдэл

100 моль мөнгөн ус хэдий хэмжээний эзэлхүүнийг эзэлдэг вэ гэсэн асуултад өмнөхөөсөө өөр аргаар хариулна уу. Үүнийг хийхийн тулд бид тухайн металлын нягт болон молийн массын өгөгдлийг ашиглах хэрэгтэй.

Асуудлыг шийдэх анхны томъёо нь дараах илэрхийлэл байх болно:

ρ=м/V.

Би V-ийн утгыг хаана илэрхийлэх вэ:

V=м/ρ.

Бодисын n=100 моль массыг дараах байдлаар тодорхойлно:

m=nM.

Энд M нь нэг моль мөнгөн усны масс юм. Дараа нь эзлэхүүнийг тодорхойлох ажлын томъёог дараах байдлаар бичнэ:

V=nM/ρ.

Дээр дурдсан молийн массын утгыг тоон утгаараа атомын масстай тэнцүү, зөвхөн нэг моль тутамд граммаар илэрхийлнэ (M=200, 59 г/моль). Мөнгөн усны нягт нь 13,546 кг/м³ эсвэл 13,546 г/см^{3 байна. Бид эдгээр утгыг томъёонд орлуулж, бид дараахийг авна:}

V=nM/ρ=100200, 59/13, 546=1481 см3.

Таны харж байгаагаар бид өмнөх асуудлыг шийдэх аргатай яг ижил үр дүнд хүрсэн.