Mavzu Gazlarning molekulyar-kinetik nazariyasi. Reja: Gazlarning molekulyar kinetik nazariyasi. Ideal g

Molekulyar massa. Avogadro qonuni.

Molekulalar massasi 10 ^{ 27}  10 ^{ 26} kg oralig’ida bo’ladi. Fizikada atom yoki molekulani massasi massaning atom birligida (m.a.b) o’lchanadi. M.a.b. sifatida miqdor jixatdan uglerod 12 atomi massasining 1/12 ulushi olinib, (kg) larda ifodalanadi:
m_б = 1м.а.б. = 1/12 m_c = 1,66057  10 ^{ 27} kg.
Atom va molekulalarning massasi shu 1 m.a.b. ga nisbatan solishtiriladi va uni atomning nisbiy massasi va nisbiy molekulyar massa deb yuritiladi.
Moddaning nisbiy molekulyar massasi M deb, shu modda molekulasi massasini (m_м) uglerod 12 atom massasining 1/12 qismiga nisbatiga aytiladi:
М = (5.23)
Nisbiy molekulyar massa (nisbiy atom massasi) M o’lchamsiz kattalikdir. Shunday usul bilan xisoblanganda kislorod va vodorod nisbiy atom massalari uchun 15,9946 va 1,0080 sonlarini olamiz. D.I.Mendeleev elementlar davriy sistemasida atomlarning nisbiy massalari ko’rsatiladi.
Xalqaro birliklar tizimi (SI)da modda miqdorini o’lchash uchun asosiy birlik sifatida mol qabul qilingan. 1 mol deb, moddaning nisbiy molekulyar massasiga teng kg larda olingan modda miqdoriga aytiladi. Masalan kislorod gazidan 1 mol miqdorda olish uchun 32 g yoki 0,032 kg olish kerak, chunki kislorodning nisbiy molekulyar massasi 32 ga teng. Xuddi shunga o’xshash 1 mol azot 0,028 kg ni tashkil qiladi. Shuning uchun azotning molekulyar massasi M = 0,028 kg/ mol ko’rinishda yoziladi. Moldan tashqari kmollar ham ishlatiladi. 1kmol = 1000 mol ekanini xisobga olsak, azot uchun M = 28 kg/kmol deb yozish mumkin. Ma‘lum massali modda necha moldan iborat ekanini topish uchun uni massasini molekulyar massasiga nisbatini olish kerak:  = m/М. Bu yerda ( mollar soni yoki modda miqdori deb ataladi.
Italyan olimi Avogadro 1811 yilda 1mol gaz uchun quyidagi qonuni yaratdi: normal sharoitda har qanday 1mol gaz 22,4l xajmni egallaydi va unda 6,02.1023 1/mol dona molekula bo’ladi. 1mol moddadagi molekulalar soni, Avogadro soni deb ataladi:
1-Jadval
N_A = 6,02  10 ²³ 1/mol

Avogadro qonunidan har qanday massali moddadagi molekulalar sonini aniqlash mumkin. Buning uchun Avogadro sonini mollar soniga ko’paytirish kerak:

N = N_A (5.24)
Agar bitta gaz molekulasi massasini Avogadro soniga ko’paytirsak, moddaning molekulyar massasi kelib chiqadi:
М = m_м  N_A (кг/моль)

Atom, molekula	mм, 10^-27 кг	М
Vodorod (H) Vodorod (Н2) Kislorod (О2) Azot (N2) Uglerod (С) Temir (Fе) Qo’roshin (Рв)	1,67 3,34 53,2 46,4 19,9 92,8 344	1,008 2,016 31,98 28,02 12,00 55,9 207,2

Avogadro qonunidan foydalanib, molekulalar o’lchamlarini taxminan xisoblash mumkin. Misol uchun suv molekulasini xajmini topish uchun 1 kmol (18 kg) suvni xajmini (0,018 м³) avogadro soniga bo’lish kerak.
V_м = 0,018/6  10²⁶ = 30  10 ^{– 30} м³
Bundan suv molekulasining chiziqli o’lchami taxminan quyidagiga teng ekanligi kelib chiqadi:

Boshqa molekulalar o’lchamlari ham bir necha angstrem tartibida bo’ladi.

Bolsman taqsimoti qonuni haqida tushuncha

Bizga ma’lumki, gazlarning bosimi hajm birligidagi molekulalar soniga proporsional Ya’ni bo‘lgani uchun (26) formula balandlik ortishi bilan molekula zichligining kamayishi qonunini ham ifodalaydi:
(5.25)
bu erda n va n₀-oralaridagi balandlik farqi h-ar teng bo‘lgan nuqtalardagi hajm birligidagi molekulalar soni. (1) formuladagi mqh kattalik molekulaning h-balandlikdagi potensial energiyasini bildiradi. SHuning uchun (1) formula bizga energiyasi U=mqh bo‘lgan zarralar soni n ni beradi deyish mumkin, bunda energiyasi nolga teng bo‘lgan zarralar soni n0 ga teng bo‘lishi kerak. Agar gaz qandaydir kuch maydonida bo‘lib, shu tufayli uning zarralari biror potensial energiyaga ega bo‘lsa, u holda berilgan U energiyali zarralar soni quyidagi formula bilan aniqlanadi:
(5.26)
va bu formulaga Bolsman (qonuni) formulasi deb ataladi. Bu formula issiqlik muvozanati sharoitida U energiyaga bo‘lgan zarralar taqsimotini aniqlash imkonini beradi:
(5.27)
Bu formula yordamida berilgan U energiyali zarralar taqsimoti ning shu energiya kattaligidan tashqari, faqat temperaturaga bog‘liq bo‘lishini ko‘rsatadi va zarralarning energiya bo‘yicha qanday taqsimlanishiga bog‘liq bo‘lgan kattalik sifatida ifodalashiga imkon berad