Fizikadagi odatiy vazifa ma'lum tashqi sharoitlarda turli moddalarning hajmlarini hisoblashdir. Ushbu moddalardan biri simob - noyob jismoniy xususiyatlarga ega metalldir. Ushbu maqolada biz fizikadan quyidagi vazifani hal qilish yo'llarini ko'rib chiqamiz: 100 mol simob qancha hajmni egallaydi?
Simob nima?
Bu davriy jadvaldagi 80-raqam ostidagi kimyoviy element. Uning chap tarafdagi qo'shnisi oltin. Merkuriy Hg (gidrargirum) belgisi bilan belgilanadi. Lotin nomi "suyuq kumush" deb tarjima qilinishi mumkin. Haqiqatan ham, xona haroratida element kumush rangga ega suyuqlik shaklida mavjud.
Ko'rib chiqilayotgan element yagona suyuq metalldir. Bu fakt uning atomlarining noyob elektron tuzilishi bilan bog'liq. To'liq to'ldirilgan elektron qobiqlari tufayli u juda barqaror. Shu nuqtai nazardan, simob inert gazlarga o'xshaydi. Atom barqarorligiundan elektronni ajratish qiyinligiga olib keladi. Ikkinchisi Hg atomlari o'rtasida metall bog'lanish yo'qligini bildiradi, ular bir-biri bilan faqat kuchsiz van der Vaals kuchlari tufayli o'zaro ta'sir qiladi.
Merkuriy allaqachon -39 oC da eriydi. Olingan suyuqlik juda og'ir. Uning zichligi 13,546 kg/m3 ni tashkil etadi, bu distillangan suvdan 13,5 baravar yuqori. Ushbu zichlik qiymati elementning atom massasining katta qiymati bilan bog'liq bo'lib, u 200,59 a.m.u.
Keyingi maqolada biz 100 mol simob qancha hajmni egallashi haqidagi savolga javob beramiz. Bu muammoni ikki xil usulda hal qilish mumkin.
Muammoni birinchi usulda hal qilish
Savolga javob berish uchun: "100 mol simobning hajmi qancha?", tegishli tajriba ma'lumotlariga murojaat qilish kerak. Bu molyar hajm haqida. Bunday ma'lumotlarni mos yozuvlar adabiyotida topish mumkin. Shunday qilib, jadvallardan birida biz 293 K (20 oC) da koʻrib chiqilayotgan suyuq metalning molyar hajmi 14,81 sm3 ekanligini aniqlaymiz. /mol. Boshqacha qilib aytganda, 1 mol Hg atomi 14,81 sm3 hajmni egallaydi. Muammoning savoliga javob berish uchun bu raqamni 100 ga ko'paytirish kifoya.
Shunday qilib, biz javob olamiz: 100 mol simob hajmi 1481 sm3 ga teng, bu amalda 1,5 litrga to'g'ri keladi.
Esda tutingki, biz molyar hajm qiymatini 20 oC uchun ishlatganmiz. Biroq, simob boshqa har qanday ostida ko'rib chiqilsa, olingan javob unchalik o'zgarmaydiharorat, chunki uning termal kengayish koeffitsienti juda kichik.
Ikkinchi yechim
100 mol simob qancha hajmni egallaydi degan savolga avvalgisidan boshqacha yondashuvdan foydalanib javob bering. Buning uchun ko'rib chiqilayotgan metall uchun zichlik va molyar massa ma'lumotlaridan foydalanishimiz kerak.
Muammo yechishning dastlabki formulasi quyidagi ifoda boʻladi:
r=m/V.
V qiymatini qayerda ifodalash mumkin:
V=m/r.
Maddaning n=100 mol massasi quyidagicha aniqlanadi:
m=nM.
Bu yerda M - bir mol simob massasi. Keyin hajmni aniqlashning ishchi formulasi quyidagicha yoziladi:
V=nM/r.
Yuqorida biz allaqachon bergan molyar massaning qiymati, son jihatdan u atom massasiga teng, faqat mol uchun grammda ifodalangan (M=200, 59 g/mol). Simobning zichligi 13,546 kg/m3 yoki 13,546 g/sm3. Ushbu qiymatlarni formulaga almashtiramiz, biz olamiz:
V=nM/r=100200, 59/13, 546=1481 sm3.
Koʻrib turganingizdek, muammoni hal qilishning avvalgi usuli bilan bir xil natijaga erishdik.
