Otázka: Molekulová fyzika
Předmět: Fyzika
Přidal(a): Zmizík
Molekulová fyzika
- zkoumá vlastnosti látek na základě jejich vnitřní částicové struktury
Kinetická teorie látek
- vysvětluje makroskopické vlastnosti látek na základě představ, že:
1) stavebními částicemi látek jsou atomy, molekuly, ionty, makromolekuly
atom – rozměry > řádově 10-10m, jádro 10-15m
Složení jádra
- obal: e–, 0-1 e
- atomové jádro > jsou v něm nukleony (protony: p+, ; neutrony: n0, )
celkový náboj: 0
počet p+ = počet e–
Q p+ = Q e–
mp+ = mn0 >> me–
orbital = oblast nejpravděpodobnějšího výskytu elektronu v okolí atomového jádra
ionty = jsou elektricky nabité stavební částice odvozené od neutrálních atomů nebo molekul
kationty (Na+), anionty (Cl–)
molekuly – jsou elektricky neutrální vícejaderné stavební částice látek
- a) chemických prvků (O2, O3)
- b) chemických sloučenin (H2O, H2SO4)
makromolekuly
- jsou složeny z obrovského počtu vzájemně vázaných atomů
- jsou stavebními částicemi přírodních látek (škrob, celulóza)
- jsou částice umělých látek (plasty)
krystalické mřížky
- označují v pravidelné uspořádání stavebních částic (atomů nebo iontů) v prostoru
2) částice v látkách vykonávají pohyb
- a) neuspořádaný (chaotický)
- Důkaz:
- Difůze – je samovolné pronikání částic jedné látky mezi částice druhé látky
- Brownův pohyb – je trhavý pohyb částeček látky
např.: sáček od čaje (louhování)
- Důkaz:
- neustálý
- tepelný
3) částice v látkách na sebe navzájem působí přitažlivými a odpudivými silami, jejich vzájemný vztah určuje vlastnosti jednotlivých skupenství
Molární veličiny
Látkové množství n [n] = mol
- velikost souboru stavebních částic měříme pomocí fyz. veličiny látkové množství
mol – je látkové množství, které obsahuje tolik částic, kolik je atomů ve 12g izotopu uhlíku 612C, tento počet vyjadřuje
Avogardova konstanta
- NA = 6 x 1023 částic/mol
- Avogardova konstanta tedy současně udává počet částic obsažených v jednom molu látky
1 mol:
- H obsahuje NA atomů
- H2 obsahuje 2NA molekul
- n = N/NA
Molární hmotnost Mm [Mm] = kg.mol-1 (g.mol-1)
- vyjadřuje hmotnost 1 molu dané látky
- Mm = m/n
- pomocí molární hmotnosti lze vypočítat hmotnost jedné částice látky m0:
- m0 = Mm/ NA
Molární objem Vm [Vm] = m3.mol-1
- je to objem jednoho molu látky
- Vm = V/n
- za normálních podmínek je Vm = 22,4dm3
- Vm = 22,4dm3
Atomová hmotnostní konstanta mu [mu] = kg
- -(1/12) hmotnosti atomu izotopu 612C
- mu= 1,66 . 10-27
Relativní atomová a molekulová hmotnost Ar, Mr bezrozměrové veličiny
- Ar = Ma/ Mu
- Př.: Ar (Si) = 28
- Ar (O) = 16
- Mr = součet všech Ar
- Př.: Mr (CaCO3) = Ar (Ca) + Ar (C) + 3Ar (O) = 40 + 12 + 3*16=100
Teplota a její měření
- měření teploty je zaměřeno na vytvoření stavu tepelné rovnováhy mezi měřeným tělesem a měřidlem
- podmínky pro měření teploty
- teploměr
- teplotní stupnice
- jednotky teploty
Teploměry
- první měření bylo provedeno na základě roztažnosti kapalin
- dle principu činnosti
- kapalinové (rtuť, líh)
- objemová roztažnost kapalin
- bimetalové
- rozdílná délková roztažnost 2 kovů
- elektrické odporové
- založeny na teplotní závislosti elektrického odporu
- speciální teploměry
- termoelektrický
- radiační
- dle užití
- venkovní
- vnitřní
- lékařský
- laboratorní
- kapalinové (rtuť, líh)
Teplotní stupnice
Celsiova teplotní stupnice t [t] = °C
Dvě význačné teploty:
- t = 0°C; bod tuhnutí vody
- t = 100°C; bod varu vody
Termodynamická teplotní stupnice T [T] = K
- je určena jediným základním rovnovážným stavem soustavy „led + voda + sytá vodní pára“, který nazýváme trojný bod vody
význačná teplota
- TR – teplota trojného bodu vody
- TR = 273,16K
Fahrenheitova stupnice tF [tF] = °F
- používaná v USA
Převodní vzorec z °F na °C
°C = (°F – 32) * 5 / 9
°F = °C * 9 / 5 + 32 °C
