Атомно-молекулярная теория

В основе современных представлений о строении вещества лежит атомно-молекулярная теория.

Вещество – вид материи, обладающий при данных условиях определёнными физическими свойствами. Вещества состоят из атомов или молекул. Атом и мо­лекула – это наименьшие частицы вещества. Так как атом и молекула являются крайне малыми частицами вещества (например, одна молекула аммиака имеет массу 2,83·10^-23 г), на практике пользуются таким количеством вещества как моль.

Атом – электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Главной характеристикой атома является заряд ядра, равный числу протонов в атоме. В состав ядра любого атома, за исключением изотопа водорода ¹Н, входят также нейтральные частицы нейтроны.

Элемент – разновидность атомов, имеющих одинаковый заряд ядра.

Изотоп – вид атомов, имеющих одинаковый заряд ядра, но разную массу. Наличие изотопов связано с различным содержанием нейтронов в атоме одного элемента. Изотопы по физическим константам и химическим свойствам отличаются незначительно. Исключение составляют изотопы водорода: протий (Н) – ¹Н, дейтерий (D) – ²Н и тритий (Т) – ³Н. При переходе от протия к дейтерию и тритию атомная масса возрастает соответственно в два и три раза, что приводит к значительному различию в физических и химических свойствах данных изотопов.

Мо­лекула – это наименьшая частица вещества, обладаю­щая его химическими свойствами.

Моль – это количество вещества, содержащее 6,02·10²³ (число Авогадро) атомов, молекул или др. структурных единиц. Например, один моль NН₃ содержит 6,02·10²³ молекул NН₃. Мольная масса обозначается буквой М и например, для аммиака записывается следующим образом: М(NН₃) = 17 г/моль.

Количество молей вещества обозначается n(х) и вычисляется по формуле

n(х) = (1)

где m(x) – масса вещества ,

М(х) – мольная масса вещества

Например: если m(Н₂SО₄) = 9,8 г, то n(Н₂SО₄) = 9,8 ∕ 98 = 0,1 моль.

Закон Авогадро – в равных объемах любых газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число газообразных частиц. Это связано с тем, что при обычных условиях в газах расстояния между отдельными молекулами настолько велики, что собственный размер молекул практически не влияет на общий объем газа. На практике широко применяется следствие из закона Авогадро – один моль любого газа при нормальных условиях (0 ⁰С, 1 атм) занимает объем 22,4 л (мольный объем).

На примере молекулы углекислого газа (CO₂) покажем связь между различными способами выражения количества вещества:

1моль CO₂ содержит 6·10²³ молекул CO₂, имеет массу 44 г и занимает объм 22,4л (н.у.).

Газовые законы