Бодисын найрлага нь атом, молекул, ион гэх мэт жижиг хэсгүүдээс бүрддэг ч нарийн төвөгтэй байдаг. Олон шингэн ба хий, түүнчлэн зарим хатуу биетүүд молекулын бүтэцтэй байдаг. Металл ба олон давс нь атом ба цэнэгтэй ионуудаас тогтдог. Бүх бөөмс нь хамгийн жижиг молекул хүртэл масстай. Молекулын массыг килограммаар илэрхийлбэл маш бага утгыг авна. Жишээлбэл, m (Н2О)=30 • 10-27 кг. Бичил бөөмийн масс, хэмжээ зэрэг бодисын чухал шинж чанаруудыг физикч, химич нар эртнээс судалж ирсэн. Үүний үндэс нь Михаил Ломоносов, Жон Далтон нарын бүтээлүүдэд тавигдсан. Түүнээс хойш бичил ертөнцийг үзэх үзэл хэрхэн өөрчлөгдсөнийг анхаарч үзээрэй.
Ломоносовын "корпускул"-ын талаархи санаанууд
Материйн салангид бүтцийн тухай таамаглалыг эртний Грекийн эрдэмтэд илэрхийлжээ. Үүний зэрэгцээ ертөнцийн "тоосго" болох биетүүдийн хуваагдашгүй хамгийн жижиг бөөмийг "атом" гэж нэрлэсэн. Оросын агуу судлаач М. В. Ломоносов физикийн аргаар хуваагддаггүй материйн бүтцийн өчүүхэн жижиг хэсэг болох корпускулын тухай бичжээ. Дараа нь бусад эрдэмтдийн бүтээлүүдэд үүнийг "молекул" гэж нэрлэсэн.
Молекулын масс болон түүний хэмжээс нь түүнийг бүрдүүлэгч атомуудын шинж чанараар тодорхойлогддог. Эрдэмтэд удаан хугацааны туршид бичил ертөнцийг гүнзгий харж чадахгүй байсан нь хими, физикийн хөгжилд саад учруулж байв. Ломоносов хамтран ажиллагсдаа "хэмжилт ба жин" гэсэн нарийн тоон мэдээлэлд тулгуурлан судалж, ажиллахыг олон удаа уриалав. Оросын химич, физикчийн ажлын ачаар материйн бүтцийн тухай сургаалын үндэс тавигдсан бөгөөд энэ нь эв нэгдэлтэй атом-молекулын онолын салшгүй хэсэг болсон юм.
Атом ба молекулууд бол "орчлон ертөнцийн барилгын материал"
Микроскопоор жижиг биетүүд ч нарийн төвөгтэй, өөр өөр шинж чанартай байдаг. Цөм, электрон давхаргаас үүссэн атом гэх мэт бөөмс нь эерэг ба сөрөг цэнэгийн тоо, радиус, массаараа ялгаатай байдаг. Атом ба молекулууд нь бодисын найрлагад тусад нь байдаггүй, өөр өөр хүчээр татагддаг. Таталцлын хүчний нөлөө нь хатуу биетэд илүү мэдэгдэхүйц, шингэн зүйлд сул, хийн бодист бараг мэдрэгддэггүй.
Химийн урвал нь атомыг устгахад дагалддаггүй. Ихэнх тохиолдолд тэдгээрийн зохион байгуулалт нь өөр молекул гарч ирдэг. Молекулын масс нь ямар атомаас үүссэнээс хамаарна. Гэвч бүх өөрчлөлтийг хийснээр атомууд химийн хувьд хуваагдашгүй хэвээр байна. Гэхдээ тэд өөр өөр молекулуудын нэг хэсэг байж болно. Үүний зэрэгцээ атомууд нь харьяалагдах элементийн шинж чанарыг хадгалж байдаг. Молекул нь атом болж задрахаасаа өмнө бодисын бүх шинж тэмдгийг хадгалдаг.
Биеийн бүтцийн бичил хэсгүүд - молекул. Молекулын масс
Макро-объектуудын массыг хэмжихийн тулд багаж хэрэгслийг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн эртний нь масштаб юм. Хэмжилтийн үр дүнг килограммаар авах боломжтой, учир нь энэ нь олон улсын физик хэмжигдэхүүний системийн (SI) гол нэгж юм. Молекулын массыг килограммаар тодорхойлохын тулд бөөмсийн тоог харгалзан атомын массыг нэмэх шаардлагатай. Тохиромжтой болгохын тулд массын тусгай нэгж болох атомыг нэвтрүүлсэн. Та үүнийг үсгийн товчлол (a.m.u.) хэлбэрээр бичиж болно. Энэ нэгж нь нүүрстөрөгчийн нуклидын массын арван хоёрны нэгтэй тохирч байна 12C.
Хэрэв бид олсон утгыг стандарт нэгжээр илэрхийлбэл 1.66 • 10-27 кг болно. Физикчид ихэвчлэн биеийн жингийн ийм жижиг үзүүлэлтээр ажилладаг. Нийтлэлд зарим химийн элементийн атомын масс ямар хэмжээтэй тэнцүү болохыг олж мэдэх хүснэгтийг агуулсан болно. Нэг устөрөгчийн молекулын массыг килограммаар нь олж мэдэхийн тулд хүснэгтэд өгөгдсөн химийн элементийн атомын массыг хоёроор үржүүлнэ. Үүний үр дүнд бид хоёр атомаас бүрдэх молекулын массын утгыг олж авна.
Харьцангуй молекул жин
Маш бага утгатай тооцоололд ажиллахад хэцүү, тохиромжгүй, цаг хугацаа их шаарддаг, алдаа гаргадаг. Бичил бөөмсийн массын хувьд хүнд байдлаас гарах арга зам нь харьцангуй утгыг ашиглах явдал байв. Химичдэд танил болсон нэр томъёо нь "атомын масс" гэсэн хоёр үгээс бүрддэг, түүний тэмдэглэгээ нь Ar юм. Молекулын жин (молекулын масстай ижил) тухай ижил ойлголтыг нэвтрүүлсэн. Хоёр хэмжигдэхүүнтэй холбоотой томъёо: Mr=m(v-va)/1/12 m(12C).
Хүмүүс "молекул жин" гэж хэлэхийг сонсох нь элбэг. Энэ хуучирсан нэр томъёо нь молекулын масстай холбоотой хэвээр байгаа боловч бага, бага байдаг. Жин бол өөр нэг физик хэмжигдэхүүн бөгөөд биеийн газарзүйн координатаас хамаардаг хүч юм. Эсрэгээрээ, масс нь химийн процесст оролцож, хэвийн хурдтайгаар хөдөлдөг бөөмсийн байнгын шинж чанар болдог.
Молекулын массыг хэрхэн тодорхойлох вэ
Молекулын жинг нарийн тодорхойлох нь масс спектрометр гэсэн төхөөрөмж ашиглан хийгддэг. Асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд та үечилсэн системийн мэдээллийг ашиглаж болно. Жишээлбэл, хүчилтөрөгчийн молекулын масс 16 • 2=32. Энгийн тооцоолол хийж, Mr(H2O) - усны харьцангуй молекул жингийн утгыг олъё. Тогтмол хүснэгтийн дагуу бид хүчилтөрөгчийн атомын масс 16, устөрөгч - 1 гэдгийг тодорхойлно. Энгийн тооцооллыг хийцгээе: Mr(H2 O)=1 • 2 + 16=18, энд Mr нь молекулын жин, H2O нь усны молекул, H нь устөрөгчийн элементийн тэмдэг, O нь хүчилтөрөгчийн химийн тэмдэг юм.
Изотопын масс
Байгаль болон технологийн химийн элементүүд нь хэд хэдэн төрлийн атомууд болох изотопууд хэлбэрээр оршдог. Тэд тус бүр нь бие даасан масстай бөгөөд түүний утга нь бутархай утгатай байж болохгүй. Гэхдээ химийн элементийн атомын масс нь ихэвчлэн хэд хэдэн аравтын оронтой тоо байдаг. Тооцооллыг харгалзан үздэгдэлхийн царцдас дахь төрөл зүйл бүрийн тархалт. Тиймээс үечилсэн систем дэх атомуудын масс нь үргэлж бүхэл тоо биш юм. Ийм хэмжигдэхүүнийг тооцоололд ашигласнаар бид бүхэл тоо биш молекулуудын массыг авдаг. Зарим тохиолдолд утгыг дугуйлахыг зөвшөөрдөг.
Молекул бус бодисын молекул жин
Ихэнх органик бус бодисууд молекулын бүтэцгүй байдаг. Металл нь атом, ион, чөлөөт электроноос, давс нь катион, анионоос бүрддэг. Молекулын бус бүтэцтэй бодисын хувьд нөхцөлт молекулуудын массыг мөн хамгийн энгийн найрлагыг тусгасан нийт томъёоны дагуу тооцдог. Ионы бүтэцтэй бодис болох хоолны давс, томъёо нь NaCl-ийн хувьд Mr-ийн утгыг олцгооё. Mr=23 + 35.5=55.5 Зарим тооцоололд агаарын молекул жин - хийн хольцыг шаарддаг. Агаар мандалд байгаа янз бүрийн бодисуудын хувийг тооцвол агаарын молекул жин 29 байна.
Молекулын хэмжээ ба масс
Том молекулуудын электрон микрографид бие даасан атомууд харагдах боловч ердийн микроскопоор харагдахгүй тийм жижиг хэмжээтэй байдаг. Аливаа бодисын бөөмийн шугаман хэмжээ нь масс шиг тогтмол шинж чанар юм. Молекулын диаметр нь түүнийг бүрдүүлэгч атомуудын радиус, тэдгээрийн харилцан таталцлаас хамаарна. Протоны тоо болон энергийн түвшин нэмэгдэхийн хэрээр бөөмийн хэмжээ өөрчлөгддөг. Устөрөгчийн атом нь хамгийн жижиг хэмжээтэй, радиус нь ердөө 0.5 • 10-8 см. Уран атом нь устөрөгчийн атомаас 3 дахин том. Бичил ертөнцийн жинхэнэ "аваргууд" нь органик бодисын молекулууд юм. Тэгэхээр,уургийн нэг ширхэгийн шугаман хэмжээ 44 • 10-8 үзнэ үү
Товчхондоо: молекулуудын масс нь тэдгээрийг бүрдүүлдэг атомуудын массын нийлбэр юм. Үелэх систем дэх молекул жингийн утгыг 1.66 • 10-27 кг-аар үржүүлснээр килограмм дахь үнэмлэхүй утгыг гаргаж болно.
Молекулууд нь макро объектуудтай харьцуулахад маш бага байдаг. Жишээ нь, хэмжээний хувьд усны молекул H2O нь алимнаас хамаагүй жижиг бөгөөд энэ жимс нь манай гарагаас жижиг юм.
