|

Hodnocení:
|
0.00 / 10 (0 hlasů)
|
Autor:
|
Martin Bulín
|
Vloženo:
|
30. 01.2011
|
Otevřeno:
|
9477x
|
|
|
 |
Fyzika
Základní poznatky molekulové fyziky
|
- molekula, atom, aniont, kationt
- kinetická teorie stavby látek (3 postuláty), důkazy neuspořádaného pohybu částic
- částice v silovém poli sousedních částic - graf F = f(r)
- model pevné látky, kapaliny, plynu, plazmatu
- protonové a nukleonové číslo, atomová relativní hmotnost, molární hmotnost
- Avogadrova konstanta, molární objem, látkové množství
- teplotní stupnice termodynamická, Celsiova
- teplo vnitřní energie, práce, 1. termodynamická věta
|
Základní pojmy molekula: částice složená z atomů nebo iontů atom: je základní částice běžné hmoty, částice, kterou už chemickými prostředky dále nelze dělit a která definuje vlastnosti daného chemického prvku aniont: záporně nabitý iont, obvykle atom, který přijal elektron(y) kationt: kladně nabitý iont, obvykle atom, který odevzdal elektron(y) Kinetická teorie stavby látek základ molekulové fyziky, 3 postuláty: „Látky kteréhokoli skupenství jsou z částic.“ „Částice se v látkách neustále a neuspořádaně (chaoticky) pohybují.“ „Částice na sebe navzájem působí silami. Tyto síly jsou při malých vzdálenostech odpudivé, při větších vzdálenostech přitažlivé.“ zajímavost: do zrnka máku se vejde 10 miliónů atomů důkazy neuspořádaného pohybu částic: difuze, osmóza (přes membránu), Brownův pohyb (pylové zrnko), tlak plynu Částice v silovém poli sousedních částic částice na sebe působí navzájem jevy, o kterých svědčí přilnavost (voda a sklo) a soudržnost (molekuly vody na sebe) vzájemné působení částic – výsledkem je vznik odpudivé a přitažlivé elektrické síly osa x: vzdálenost mezi dvěma atomy osa y: síla působící mezi dvěma atomy nad osou x síla odpudivá, pod osou přitažlivá r0 ... rovnovážná poloha mezi částicemi F = 0 r < r0 … odpudivá síla roste r > r0 … přitažlivá síla nejdříve roste, pak klesá soustava částic má vnitřní potenciální energii vazebná energie je rovna práci, která je potřeba k rozrušení vazby mezi částicemi molekuly mohou být: lineární, rovinné, prostorové Další důležité pojmy a veličiny protonové číslo (atomové číslo): udává počet protonů v jádře daného atomu nukleonové číslo (hmotové číslo): udává celkový počet protonů a neutronů (tzn. všech nukleonů) v atomovém jádře relativní (poměrná) atomová hmotnost: Ar, je poměr hmotnosti atomu ma k 1/12 atomové hmotnosti mu nuklidu uhlíku 126C, tedy Ar = ma / mu … mu = 1,66 * 10-27 kg molární hmotnost: Mm je definována vztahem Mm = m / n, kde m je hmotnost tělesa a n je odpovídající látkové množství Avogadrova konstanta N je číslo udávající počet atomů v 0,012 kg nuklidu uhlíku 126C NA = 6,0221367 * 1023 mol-1 Avogadrova konstanta tedy současně udává počet částic (molekul, atomů apod.) obsažených v jednom molu látky molární objem: Vm je definován vztahem Vm = V / n, kde V je objem dané látky, n je látkové množství této látky molární objem je objem jednoho molu látky pro všechny reálné plyny, které se při normálních podmínkách (tj. tlak p0 = 1,01325 * 105 Pa, T0 = 273,15 K, t = 0°C) chovají jako ideální plyn, je molární objem Vm stejný a má hodnotu Vm = 22,4141 * 10-3 m3 mol-1 látkové množství: n vypočítáme ze vztahu n = N/NA, kde N je počet částic chemicky stejnorodé soustavy a NA je Avogadrova konstanta Teplotní stupnice termodynamická jednotka: K … základní jednotka SI základní teplota: teplota RS vody, jejího ledu a její syté páry = trojný bod Tr = 273,16 K (tr = 0,01°C), Δt = ΔT Kelvin je 1/273,16 díl termodynamické teploty trojného bodu vody absolutní nula … 0 K (= - 273,15°C) je počátkem termodynamické teplotní stupnice, libovolná soustava se k této teplotě může přiblížit, ale nemůže jí dosáhnout Celsiova jednotka: °C … vedlejší jednotka SI 0°C … teplota tání ledu ... teplota rovnovážného stavu vody a jejího ledu za normálního tlaku (= 1013 KPa) 100°C … teplota varu vody … rovnovážný stav mezi vodou a její sytou párou za n. tlaku Teplo Q je určeno energií, která je přenesena z jedné termodynamické soustavy do jiné prostřednictvím neuspořádaného pohybu molekul velikost tepla je rovna velikosti přenesené energie teplo bereme jako kladné, je-li dodáno do soustavy z okolí a záporné pokud přechází se soustavy do okolí Vnitřní energie U termodynamická soustava je schopna konat práci → má vnitřní energii J. P. Joule, J. R. Mayer – rozlišení tepla (popisuje děj) a tepelné energie (popisuje stav) vnitřní energie je rovna součtu celkové kinetické energie Ek neuspořádaného (tepelného) pohybu všech částic soustavy a celkové potenciální energie Ep určené vzájemným působením mezi těmito částicemi: U = Ek + Ep stavová veličina, její změna závisí jen na konečném a počátečním stavu soustavy, nikoli na způsobu přechodu mezi těmito stavy změna vnitřní energie nastává: konáním práce W, přičemž ΔU = W tepelnou výměnou a je rovna předanému nebo přijatému teplu, ΔU = Q Práce W je určena energií, která je přenesena z jednoho tělesa na jiné prostřednictvím mechanického pohybu (zpravidla důsledkem vnější síly působící mezi tělesy) práci bereme jako kladnou, byla-li soustavě dodána, tj. práce byla vykonána vnějšími silami, resp. okolními tělesy působícími na soustavu silami práce je záporná, jestliže byla vykonána termodynamickou soustavou působením na okolní tělesa 1. termodynamický zákon „Přírůstek vnitřní energie ΔU soustavy je roven součtu dodané mechanické práce W a přivedeného tepla Q … ΔU = W + Q“
|
|
|