Molekulová fyzika – maturitní otázka

 

   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)

  • 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
    •  V= 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

 

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





Další podobné materiály na webu: