Aký je objem 100 mol ortuti? Dva spôsoby riešenia

Obsah

Čo je ortuť?
Riešenie problému prvým spôsobom
Druhá metóda riešenia

Typickou úlohou vo fyzike je vypočítať objemy rôznych látok za určitých vonkajších podmienok. Jednou z týchto látok je ortuť, kov s jedinečnými fyzikálnymi vlastnosťami. V tomto článku zvážime spôsoby riešenia nasledujúcej úlohy vo fyzike: aký je objem 100 mol ortuti?

Čo je ortuť?

Hovoríme o chemickom prvku pod 80. číslom v periodickej tabuľke. Jeho sused vľavo je zlato. Ortuť je označená symbolom Hg (hydrargyrum). Latinský názov možno preložiť ako "tekuté striebro". Pri izbovej teplote prvok skutočne existuje vo forme kvapaliny, ktorá má striebornú farbu.

Predmetný prvok je jediný tekutý kov. Táto skutočnosť je spôsobená jedinečnou elektronickou štruktúrou jej atómov. Je extrémne stabilný vďaka plne naplneným elektronickým škrupinám. V tomto ohľade je ortuť podobná inertným plynom. Stabilita atómu vedie k ťažkostiam pri oddeľovaní elektrónu od neho. To znamená, že medzi atómami Hg neexistuje žiadna kovová väzba, navzájom interagujú iba v dôsledku slabých van Der Waalsových síl.

Ortuť sa topí už pri teplote -39 ^oC. Výsledná kvapalina je veľmi ťažká. Jeho hustota je 13 546 kg/^m3, , čo je 13,5-krát viac ako destilovaná voda. Táto hodnota hustoty je spôsobená veľkou atómovou hmotnosťou prvku, ktorá sa rovná 200,59 a.e.m.

Neskôr v článku odpovieme na otázku, koľko 100 mol ortuti zaberá. Riešenie tohto problému sa môže uskutočniť v dvoch spôsobmi.

Riešenie problému prvým spôsobom

Odpovedať na otázku: "Aký je objem zo 100 mol ortuti?", , mali by ste sa obrátiť na príslušné experimentálne údaje. Hovoríme o molárnom objeme. Takéto údaje možno nájsť v referenčnej literatúre. Takže v jednej z tabuliek zistíme, že pri 293 K (20 ^oC) molárny objem príslušného tekutého kovu je 14,81 cm³/ mol. Inými slovami, 1 mol atómov Hg zaberá objem 14,81 cm³. Odpovedať otázka problému, stačí vynásobiť toto číslo o 100.

Dostávame teda odpoveď: objem 100 mol ortuti je 1481 cm³, čo prakticky zodpovedá 1,5 litra.

Všimnite si, že sme použili molárnu hodnotu objemu pre 20 ^oC. Získaná odpoveď sa však prakticky nezmení, ak sa ortuť zvažuje pri akejkoľvek inej teplote, pretože jej koeficient tepelnej rozťažnosti je veľmi malý.

Druhá metóda riešenia

Na otázku, koľko 100 mol ortuti zaberá, je možné odpovedať iným prístupom ako predchádzajúci. Aby sme to dosiahli, musíme použiť údaje o hustote a molárnej hmotnosti pre daný kov.

Počiatočný vzorec pre riešenie problému bude nasledujúci výraz:

ρ = m / V.

Odkiaľ môžeme vyjadriť hodnotu V:

V = m / p.

Hmotnosť n = 100 mol látky je definovaná ako:

m = n * M.

Kde M je hmotnosť jedného mólu ortuti. Potom bude Pracovný vzorec na určenie objemu napísaný v tejto forme:

V = n * M / .

Hodnotu molárnej hmotnosti sme už uviedli vyššie, číselne sa rovná atómovej hmotnosti, vyjadrená iba v gramoch na mol (M = 200,59 g/mol). Hustota ortuti je 13 546 kg/^m3 alebo 13,546 g / cm3. Nahradením týchto hodnôt do vzorca dostaneme:

V = n * M / p = 100*200,59/13,546 = 1481 cm³.

Ako vidíte, dosiahli sme úplne rovnaký výsledok ako v predchádzajúcej metóde riešenia problému.