Modda zarrachalardan tashkil topgan; bu zarralar tasodifiy harakat qiladi; zarralar bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi

Kikoin A.K. Molekulalar hajmini aniqlashning oddiy usuli // Kvant. - 1983. - No 9. - C.29-30.
“Kvant” jurnali tahririyati va muharrirlari bilan maxsus kelishuv asosida
Molekulyar fizikada asosiy belgilar"Molekulalar - bu dunyodagi hamma narsa ulardan tashkil topgan tasavvur qilib bo'lmaydigan kichik zarralar. Ko'pgina hodisalarni o'rganish uchun ularning nima ekanligini, molekulalarni bilish muhimligi aniq. Xususan, ularning o'lchamlari qanday.
Molekulalar haqida gapirganda, ular odatda kichik, elastik, qattiq to'plar deb hisoblanadi. Shuning uchun molekulalarning o'lchamlarini bilish ularning radiusini bilishdir.
Molekulyar o'lchamlarning kichikligiga qaramay, fiziklar ularni aniqlashning ko'plab usullarini ishlab chiqishga muvaffaq bo'lishdi. Fizika 9 ulardan ikkitasi haqida gapiradi. Bir molekula qalinlikdagi plyonka shaklida yoyish uchun ba'zi (juda kam) suyuqliklarning xususiyatidan foydalanadi. Boshqa birida, zarracha hajmi murakkab asbob - ion proyektori yordamida aniqlanadi.
Ammo molekulalarning (yoki atomlarning) radiuslarini hisoblashning juda oddiy, garchi eng toʻgʻri boʻlmasa-da, usuli mavjud.U moddaning molekulalari qattiq yoki suyuq holatda boʻlganida, ular bir-biriga chambarchas qo'shni deb hisoblash mumkin. Bunday holda, taxminiy baholash uchun biz hajmni taxmin qilishimiz mumkin V bir oz massa m modda shunchaki uning tarkibidagi molekulalar hajmlarining yig'indisiga teng. Keyin hajmni bo'lish orqali bitta molekulaning hajmini olamiz V molekulalar soni bo'yicha N.
Massasi bo'lgan tanadagi molekulalar soni m Ma'lumki, \ (~ N_a \ frac (m) (M) \), bu erda M- moddaning molyar massasi N A - Avogadro raqami. Shuning uchun ovoz balandligi V Tenglikdan bitta molekulaning 0 i aniqlanadi
\ (~ V_0 = \ frac (V) (N) = \ frac (V M) (m N_A) \).
Bu ifoda modda hajmining uning massasiga nisbatini o'z ichiga oladi. Teskari nisbat \ (~ \ frac (m) (V) = \ rho \) materiyaning zichligi, shuning uchun
\ (~ V_0 = \ frac (M) (\ rho N_A) \).
Deyarli har qanday moddaning zichligini hamma uchun mavjud bo'lgan jadvallarda topish mumkin. Molar massasi moddaning kimyoviy formulasi ma'lum yoki yo'qligini aniqlash oson.
\ (~ \ frac (4) (3) \ pi r ^ 3 = \ frac (M) (\ rho N_A) \).
molekula radiusining ifodasini qaerdan olamiz:
\ (~ r = \ sqrt (\ frac (3M) (4 \ pi \ rho N_A)) = \ sqrt (\ frac (3) (4 \ pi N_A)) \ sqrt (\ frac (M) (\ rho) ) \).
Bu ikki ildizning birinchisi ≈ 7,4 · 10 -9 mol 1/3 ga teng doimiydir, shuning uchun formula r shaklni oladi
\ (~ r \ taxminan 7,4 \ cdot 10 ^ (- 9) \ sqrt (\ frac (M) (\ rho)) (m) \).
Masalan, ushbu formula bo'yicha hisoblangan suv molekulasining radiusi r B ≈ 1,9 · 10 -10 m.
Molekulalarning radiuslarini aniqlashning tavsiflangan usuli allaqachon aniq bo'lishi mumkin emas, chunki to'plarni bir-biri bilan aloqada bo'lsa ham, ular orasida bo'shliqlar bo'lmasligi uchun yotqizish mumkin emas. Bundan tashqari, sferik molekulalarning bunday "qadoqlanishi" bilan molekulyar harakatlar imkonsiz bo'lar edi. Shunga qaramay, yuqorida keltirilgan formuladan foydalanib molekulalarning o'lchamlarini hisoblash boshqa usullarning natijalari bilan deyarli mos keladigan natijalarni beradi, ular beqiyos aniqroqdir.
Ko'pgina tajribalar buni ko'rsatadi