Kolika je zapremina 100 mol žive? Dva načina za rješavanje problema

Tipičan zadatak u fizici je izračunavanje zapremina različitih supstanci pod određenim spoljnim uslovima. Jedna od ovih supstanci je živa, metal sa jedinstvenim fizičkim svojstvima. U ovom ćemo članku razmotriti načine za rješavanje sljedećeg zadatka u fizici: kolika je zapremina od 100 mol žive?

Šta je Merkur?

Govorimo o hemijskom elementu pod 80. brojem u periodnom sistemu. Njegov komšija s lijeve strane je zlato. Merkur je označen simbolom Hg (hydrargyrum). Latinski naziv se može prevesti kao "tečno srebro". Zaista, na sobnoj temperaturi element postoji u obliku tečnosti koja ima srebrnu boju.

Dotični element je jedini tečni metal. Ova činjenica je posljedica jedinstvene elektronske strukture njegovih atoma. Izuzetno je stabilan zbog potpuno ispunjenih elektronskih čaura. U tom pogledu, živa je slična inertnim gasovima. Stabilnost atoma dovodi do poteškoća u od ajanju elektrona od njega. Ovo posljednje znači da ne postoji metalna veza između atoma Hg, oni međusobno djeluju samo zbog slabih van der Waalsovih sila.

Merkur se topi već na temperaturi od -39 ^oC. Dobijena tečnost je veoma teška. Njegova gustina je 13.546 kg/^m3, , što je 13,5 puta više od destilovane vode. Ova vrijednost gustine je posljedica velike atomske mase elementa, koja iznosi 200,59 a..m.

. Kasnije u članku ćemo odgovoriti na pitanje koliko zapremine zauzima 100 mol žive. Rešenje ovog problema može se sprovesti u dva različiti načini.

Rješavanje problema na prvi način

Da odgovorim na pitanje: "Koliki je obim od 100 mol žive?", potrebno je pogledati Relevantne eksperimentalne podatke. Govorimo o molarnom zapreminu. Takvi podaci mogu se naći u referentnoj literaturi. Dakle, u jednoj od tabela nalazimo da je na 293 K (20 ^oC) molarna Zapremina dotičnog tečnog metala je 14,81 cm³mol. Drugim riječima, 1 mol atoma Hg zauzima zapreminu od 14,81 cm³. Da odgovorim pitanje problema, dovoljno je pomnožiti ovaj broj sa 100.

Tako dobijamo odgovor: Zapremina 100 mol žive je 1481 cm³, što praktično odgovara 1,5 litara.

Imajte na umu da smo koristili molarnu vrijednost zapremine za 20 . Međutim, dobijeni odgovor se neće mnogo promijeniti ako se živa uzme u obzir na bilo kojoj drugoj temperaturi, jer je njen koeficijent termičkog širenja vrlo mali.

Metoda drugog rješenja

Na pitanje koliko 100 mol žive zauzima moguće je odgovoriti drugačijim pristupom od prethodnog. Da bismo to učinili, moramo koristiti podatke o gustoći i molarnoj masi za dotični metal.

Početna formula za rješavanje problema biće sledeći izraz:

ρ = m / V.

Odakle možemo izraziti vrijednost V:

V = m / p.

Masa n = 100 mol supstance je definisana kao:

m = n * M.

Gdje je M masa jednog mola žive. Tada će radna formula za određivanje volumena biti napisana na sljedeći način:

V = n * M / p.

Gore smo već dali vrijednost molarne mase, numerički je jednaka atomskoj masi, samo izražena u gramima po mol (M = 200,59 g/mol). Gustina žive je 13.546 kg/^m3 ili 13.546 g / cm3. Zamjenjujemo ove vrijednosti u formulu, dobijamo:

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

Kao što vidite, dobili smo potpuno isti rezultat kao u prethodnoj metodi rješavanja problema.