Sa është vëllimi i 100 moleve të merkurit? Dy mënyra për të zgjidhur problemin

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 05:41

Një detyrë tipike në fizikë është llogaritja e vëllimeve të substancave të ndryshme në kushte të caktuara të jashtme. Një nga këto substanca është merkuri - një metal me veti fizike unike. Në këtë artikull, ne do të shqyrtojmë mënyrat për të zgjidhur detyrën e mëposhtme në fizikë: çfarë vëllimi zënë 100 mole merkur?

Çfarë është merkuri?

Ky është një element kimik nën numrin e 80-të në tabelën periodike. Fqinji i saj në të majtë është ari. Mërkuri shënohet me simbolin Hg (hydrargyrum). Emri latin mund të përkthehet si "argjend i lëngshëm". Në të vërtetë, në temperaturën e dhomës, elementi ekziston si një lëng, i cili ka një ngjyrë të argjendtë.

Elementi në fjalë është i vetmi metal i lëngshëm. Ky fakt është për shkak të strukturës unike elektronike të atomeve të tij. Është jashtëzakonisht i qëndrueshëm për shkak të predhave elektronike të mbushura plotësisht. Në këtë drejtim, merkuri është i ngjashëm me gazrat inerte. Stabiliteti i atomitçon në vështirësinë e shkëputjes së një elektroni prej tij. Kjo e fundit do të thotë se nuk ka lidhje metalike midis atomeve Hg, ato ndërveprojnë me njëri-tjetrin vetëm për shkak të forcave të dobëta të van der Waals.

Merkuri tashmë shkrihet në -39 ^oC. Lëngu që rezulton është shumë i rëndë. Dendësia e tij është 13,546 kg/m^{3, që është 13,5 herë më shumë se uji i distiluar. Kjo vlerë densiteti është për shkak të vlerës së madhe të masës atomike të elementit, e cila është 200.59 a.m.u.}

Më tej në artikull, do t'i përgjigjemi pyetjes se sa vëllim zënë 100 mol merkur. Ky problem mund të zgjidhet në dy mënyra të ndryshme.

Zgjidhja e problemit në mënyrën e parë

Për t'iu përgjigjur pyetjes: "Sa është vëllimi i 100 moleve të merkurit?", duhet t'i referoheni të dhënave përkatëse eksperimentale. Bëhet fjalë për vëllimin molar. Të dhëna të tilla mund të gjenden në literaturën e referencës. Pra, në një nga tabelat gjejmë se në 293 K (20 ^oC) vëllimi molar i metalit të lëngshëm në fjalë është 14,81 cm³ /mol. Me fjalë të tjera, 1 mol atome Hg zë një vëllim prej 14,81 cm^{3. Për t'iu përgjigjur pyetjes së problemit, mjafton të shumëzoni këtë numër me 100.}

Kështu, marrim përgjigjen: vëllimi i 100 moleve merkur është i barabartë me 1481 cm3, që praktikisht korrespondon me 1,5 litra.

Vini re se kemi përdorur vlerën e volumit molar për 20 oC. Megjithatë, përgjigja e marrë nuk do të ndryshojë shumë nëse mërkuri konsiderohet nën ndonjë tjetërtemperatura sepse koeficienti i tij i zgjerimit termik është shumë i vogël.

Zgjidhja e dytë

Përgjigjuni pyetjes se sa vëllim zënë 100 mole merkur duke përdorur një qasje të ndryshme nga ajo e mëparshme. Për ta bërë këtë, duhet të përdorim të dhënat e densitetit dhe masës molare për metalin në fjalë.

Formula fillestare për zgjidhjen e problemit do të jetë shprehja e mëposhtme:

ρ=m/V.

Ku mund ta shpreh vlerën e V:

V=m/ρ.

Masa n=100 mol e një substance përcaktohet si më poshtë:

m=nM.

Ku M është masa e një mol merkur. Pastaj formula e punës për përcaktimin e vëllimit do të shkruhet si më poshtë:

V=nM/ρ.

Vlera e masës molare që kemi dhënë tashmë më lart, numerikisht është e barabartë me masën atomike, e shprehur vetëm në gram për mol (M=200, 59 g/mol). Dendësia e merkurit është 13,546 kg/m³ ose 13,546 g/cm^{3. Ne i zëvendësojmë këto vlera në formulën, marrim:}

V=nM/ρ=100200, 59/13, 546=1481 cm3.

Siç mund ta shihni, morëm saktësisht të njëjtin rezultat si në metodën e mëparshme të zgjidhjes së problemit.