Модель речовини. Маси атомів і молекул

Розділ 1. Будова речовини

Відомо, що всі матеріальні тіла складаються з атомів та молекул, які перебувають у стані безперервного руху і взаємодіють між собою. Атоми і молекули, як структурні елементи речовини, можна описати різними моделями залежно від обставин і характеру явищ, що відбуваються в речовині. В одних випадках їх уявляють матеріальними точками, в інших – абсолютно твердими тілами, а ще в інших беруть до уваги їхню внутрішню структуру. Будову атомів і молекул вивчає квантова механіка, тому закономірності структури і взаємодії молекул можна вважати відомими.

У молекулярній фізиці моделлю речовини є сукупність атомів і молекул, закономірності руху і взаємодії яких відомі.

Масу атомів і молекул у молекулярній фізиці описують не абсолютними значеннями, а відносною безрозмірною величиною, яку називають відносною атомною А_r, або відносною молекулярною масою М_r. За одиницю атомної маси приймають 1/12 маси ізотопу вуглецю ¹²С:

(1.1)

Відносну молекулярну (атомну) масу визначають за формулою

, (1.2)

де m_мол – абсолютна маса молекули (атома), кг.

Кількість речовини в системі одиниць СІ виражають у молях. Один моль – це така кількість речовини, яка містить у собі стільки ж структурних елементів, скільки їх міститься в 0,012 кг ізотопу вуглецю ¹²С. Один моль будь-якої речовини завжди містить однакову кількість структурних елементів (закон Авогадро). Цю кількість виражає число Авогадро

.

У молекулярній фізиці користуються також поняттям молярної маси, тобто маси одного моля речовини:

, (1.3)

де m_мол – маса молекули, M_r – відносна молекулярна маса.

Кількість молів речовини пов’язане з кількістю її молекул N або ж з її масою m таким співвідношенням:

, (1.4)

де М – молярна маса.