какие измерения надо произвести чтобы оценить размеры молекулы оливкового масла

Какие измерения надо произвести чтобы оценить размеры молекулы оливкового масла

—> Задачи на тему «Основы молекулярно-кинетической теории» из учебника авторов
Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский
для 10 класса, 19-е издание.

56.1 Какие измерения надо произвести, чтобы оценить размеры молекулы оливкового масла
РЕШЕНИЕ

56.2 Если бы атом увеличился до размеров макового зернышка 0,1 мм, то размеров какого тела при том же увеличении достигло бы зернышко
РЕШЕНИЕ

56.3 Перечислите известные вам доказательства существования молекул, не упомянутые в тексте
РЕШЕНИЕ

57.1 Чему равна относительная молекулярная масса воды
РЕШЕНИЕ

57.2 Сколько молекул в двух молях воды
РЕШЕНИЕ

57.3 Можно ли доказать, что молярная масса M связана с относительной молекулярной массой соотношением M=10-3Mr кг*моль-1
РЕШЕНИЕ

59.1 Почему два свинцовых бруска с гладкими чистыми срезами слипаются, если их прижать друг к другу
РЕШЕНИЕ

59.2 Почему два кусочка мела прочно не соединяются, если их прижать друг к другу
РЕШЕНИЕ

60.1 Газ способен к неограниченному расширению. Почему существует атмосфера у Земли
РЕШЕНИЕ

60.2 Чем отличаются траектории движения молекул газа, жидкости и твердого тела? Нарисуйте примерные траектории молекул веществ, находящихся в этих состояниях.
РЕШЕНИЕ

61.1 Чем пренебрегают, когда реальный газ рассматривают как идеальный
РЕШЕНИЕ

61.2 Газ оказывает давление на стенки сосуда. А давит ли один слой газа на другой
РЕШЕНИЕ

62.1 Всегда ли равноправны средние значения проекций скорости движения молекул
РЕШЕНИЕ

62.2 Чему равно среднее значение проекции скорости молекул на ось Ox
РЕШЕНИЕ

63.1 Почему молекула при соударении со стенкой действует на нее с силой, пропорциональной скорости, а давление пропорционально квадрату скорости молекулы
РЕШЕНИЕ

63.2 Почему и как в основном уравнении молекулярно-кинетической теории появляется множитель 1/3
РЕШЕНИЕ

63.3 Как средняя кинетическая энергия молекул зависит от концентрации газа и его давления на стенки сосуда
РЕШЕНИЕ

1 Определите молярную массу воды
РЕШЕНИЕ

2 Определите количество вещества и число молекул, содержащихся в углекислом газе массой 1 кг.
РЕШЕНИЕ

3 Плотность газа в баллоне электрической лампы ρ=0,9 кг/м3. При горении лампы давление в ней возросло с p1=8*10^4 Па до p2=1,1*10^5 Па. На сколько увеличилась при этом средняя скорость молекул газа
РЕШЕНИЕ

11.1 Какую площадь может занять капля оливкового масла объемом 0,02 см3 при расплывании ее на поверхности воды?
РЕШЕНИЕ

11.2 Определите молярные массы водорода и гелия
РЕШЕНИЕ

11.3 Во сколько раз число атомов в углероде массой 12 кг превышает число молекул в кислороде массой 16 кг
РЕШЕНИЕ

11.4 Каково количество вещества в молях, содержащегося в воде массой 1 г
РЕШЕНИЕ

11.5 Молярная масса азота равна 0,028 кг/моль. Чему равна масса молекулы азота
РЕШЕНИЕ

11.6 Определите число атомов в меди объемом 1 м3. Молярная масса меди M=0,0635 кг/моль, ее плотность ρ=9000 кг/м3
РЕШЕНИЕ

11.7 Плотность алмаза 3500 кг/м3. Какой объем займут 10^22 атомов этого вещества
РЕШЕНИЕ

11.8 Под каким давлением находится газ в сосуде, если средний квадрат скорости его молекул v2=10^6 м2/с2, концентрация молекул n=3*10^25 м-3, масса каждой молекулы m0=5*10-26 кг
РЕШЕНИЕ

11.9 В колбе объемом 1,2 л содержится 3*10^22 атомов гелия. Чему равна средняя кинетическая энергия каждого атома? Давление газа в колбе 10^5 Па.
РЕШЕНИЕ

11.10 Вычислите средний квадрат скорости движения молекул газа, если его масса m= 6 кг, объем V= 4,9 м3 и давление p = 200 кПа.
РЕШЕНИЕ

Источник

Какие измерения надо произвести чтобы оценить размеры молекулы оливкового масла

Размер молекулы

Шестьдесят лет назад лорд Рэлей наблюдал за растеканием масла по воде. В то время, когда ученые строили различные предположения о размерах молекул, он догадался, что самый тонкий слой масла, который может полностью покрыть водную поверхность, будет иметь толщину как раз в одну молекулу, и решил определить эту толщину. Рэлей представил себе растекание капли масла как хаотическое движение молекул, карабкающихся друг на друга и сваливающихся назад, пока каждая не достигнет поверхности воды и не сможет прицепиться к воде (эти масла состоят из молекул с длинной цепью, на одном конце которых находится химическая группа, имеющая сродство к воде). Как только все молекулы масла расположатся таким способом, они будут держаться в виде мономолекулярного покрова и перестанут стремиться к дальнейшему растеканию (фиг. 130).

Фиг. 130. Масло на воде.

_{Капля масла, нанесенная на чистую поверхность воды, растекается и покрывает ее слоем толщиной в одну молекулу. Молекулы масла, вероятно, стоят «дыбом» подобно ворсу на ковре.}

Если масла как раз достаточно для данной поверхности воды, слой будет иметь толщину в одну молекулу, и все молекулы будут плотно упакованы по вертикали, подобно ворсинкам бархата. При меньшем количестве масла останутся участки открытой воды. Если масла будет

Лорд Рэлей вымыл и заполнил водой круглый большой таз, имевший 82 см в поперечнике. На поверхность воды он поместил взвешенную каплю масла и наблюдал, как оно растекается и закрывает всю поверхность. Затем он опять взял чистую воду и каплю меньшего размера, затем еще меньшую, пока не дошел до такой капли, которая уже не могла полностью закрыть всю поверхность. Как же он обнаружил, что закрыта не вся поверхность?

Если перед опытом распылить на поверхности порошок, можно изменить свойства поверхности. Поэтому Рэлей после масла распылял камфару (помните детскую забаву?). Пока поверхность воды была полностью покрыта маслом, камфара не находила чистой воды, по которой она могла бы танцевать, но когда капля масла была мала, на поверхности открывались участки чистой воды.

Условия приведенной ниже задачи 5 следуют за ходом вычислений Рэлея. Используя результаты его измерений, определите размеры молекул масла.

Задача 5. Измерение размеров молекулы

Рэлей наносил каплю оливкового масла на чистую воду в большом сосуде. Для простоты примем, что сосуд был прямоугольным с размером зеркала воды 0,55 м х 1,00 м (это даст ту же площадь, что и в круглом тазу, взятом Рэлеем).

Движение камфары показало, что масла как раз достаточно для покрытия всей поверхности (капля масла весит 8 /₁₀ мг, или 0,00000080 кг). Плотность масла равна 900 кг/м 3 (что составляет 0,90 от плотности воды). Предположим, что плотность остается такой же и в очень тонкой пленке.

(Помните, что поскольку масло менее плотно, чем вода, его объем должен быть больше объема той же массы воды.)

а) Определите толщину масляной пленки, образующейся при растекании капли по воде.

б) Допустим, что Релей был прав и пленка, достаточная для остановки движений камфары, имеет толщину в одну молекулу. Поверим химикам, что это масло имеет «длинные» молекулы, один конец которых сильно притягивается водой. Какой вывод можно сделать из вопроса (а) относительно размеров молекул?

Длина молекул очень мала; чтобы образовать линию в 1 см их требуются миллионы. В те времена, когда Рэлей производил свои измерения, ученые делали грубые, поспешные предположения о размере и массе молекул; их косвенные догадки основывались на трении в газах, на рассеянии солнечного света в небе молекулами и на некоторых сомнительных электрических аргументах. Здесь же был поразительно простой эксперимент и, вероятно, надежный.

С тех пор метод был улучшен и обобщен многими, особенно Ленгмюром в США. Оливковое масло, которое применял Рэлей, было неопределенной смесью маслянистых веществ. Позднейшие исследователи применяли чистые химические соединения, часто используя несколько членов «гомологического ряда» (или, иначе, химической семьи). Например, Ленгмюр применял «жирные кислоты». Их получают из природных жиров и масел, и они дают мыло, соединяясь с натрием или калием. Они имеют длинные молекулы с одним инертным, а другим «кислым» концом, который притягивается водой. Существует целый ряд таких соединений, причем молекула каждого представителя этого ряда больше своего предшественника на один атом углерода и два атома водорода. Очень давно химики изобразили молекулы различных членов этих рядов структурными формулами, подобными трем приведенным на стр. 222.

Грубой аналогией такого представления является стадо свиней у длинной кормушки. Подобно тому как один конец молекулы растительного масла «любит» воду, голова свиньи ткнется к пище, свиньи карабкаются и толкаются, пока все не достигнут кормушки. Если стадо слишком велико, неудовлетворенные будут ожидать в стороне (подобно толстым каплям избыточного масла на воде). Если число свиней будет подобрано точно по длине кормушки, они образуют слой в одно животное, причем все расположатся перпендикулярно кормушке. Если свиней слишком мало, то они расположатся произвольно и у кормушки останутся свободные места.

Источник