Kolikšna je prostornina 100 mol živega srebra?? Dva načina reševanja problema

Tipičen fizikalni problem je izračun prostornin različnih snovi v različnih zunanjih pogojih. Ena takih snovi je živo srebro, kovina z edinstvenimi fizikalnimi lastnostmi. V tem članku si bomo ogledali načine reševanja naslednjega fizikalnega problema: Kolikšno prostornino zavzema 100 mol živega srebra?

Kaj je živo srebro??

Je kemijski element številka 80 v Mendelejevi tabeli. Njegov sosed na levi je zlat. Živo srebro se označuje s simbolom Hg (hydrargyrum). Latinsko ime se lahko prevede kot "tekoče srebro". Pri sobni temperaturi je element dejansko tekočina srebrne barve.

Zadevni element je edina tekoča kovina. To je posledica edinstvene elektronske strukture njegovih atomov. Zaradi popolnoma zapolnjenih elektronskih lupin je izjemno stabilen. V tem pogledu je živo srebro podobno žlahtnim plinom. Stabilnost atoma povzroča težave pri odcepljanju elektronov. Slednje pomeni, da se atomi Hg ne vežejo na kovinski način; med seboj delujejo le s šibkimi van der Waalsovimi silami.

Merkur se topi že pri temperaturi -39 ^oC. Nastala tekočina je zelo težka. Njegova gostota je 13 546 kg/m³, kar je 13,5-krat več kot v destilirani vodi. Ta vrednost gostote je posledica visoke vrednosti atomske mase elementa, ki je 200,59 a.е.м.

V naslednjem članku bomo odgovorili na vprašanje, koliko prostornine zavzema 100 mol živega srebra. To težavo je mogoče rešiti na dva načina na različne načine.

Rešitev problema s prvo metodo

Odgovor na vprašanje: "Kolikšna količina prevzame 100 mol živega srebra?", se moramo sklicevati na ustrezne eksperimentalne podatke. Govorimo o molski prostornini. Te vrednosti lahko najdete v referenčnih knjigah. Tako v eni od tabel najdemo, da je pri 293 K (20 ^oC) molska prostornina obravnavane tekoče kovine je 14,81 cm³/mol. Z drugimi besedami, 1 mol atomov Hg zavzema prostornino 14,81 cm³. Da bi odgovorili na za odgovor na vprašanje te naloge je dovolj, da to število pomnožimo s 100.

Zato dobimo odgovor: prostornina 100 molekul živega srebra je 1481 cm³, kar skoraj ustreza 1,5 litra.

Upoštevajte, da smo uporabili vrednost molske prostornine 20 ^oC. Vendar pa bo odgovor skoraj enak, če upoštevamo živo srebro pri kateri koli drugi temperaturi, saj je njegov koeficient toplotnega raztezanja zelo majhen.

Drugi način reševanja tega problema je

Odgovor na vprašanje, koliko 100 mol živega srebra zavzame, je mogoče dobiti z drugačnim pristopom od prejšnjega. Pri tem moramo uporabiti podatke o gostoti in molski masi zadevne kovine.

Izhodiščna formula za rešitev problema je naslednji izraz:

ρ = m/V.

Od kod lahko izrazite vrednost V:

V = m/ρ.

Masa n = 100 mol snovi je opredeljena na naslednji način:

m = n*M.

kjer je M masa enega mola živega srebra. Potem bo delovna formula za določitev prostornine zapisana v tej obliki:

V = n*M/ρ.

Vrednost molske mase je bila podana že zgoraj; številčno je enaka atomski masi, le da je izražena v gramih na mol (M = 200,59 g/mol). Gostota živega srebra je 13,546 kg/m³ ali 13,546 g/cm³. Če te vrednosti vstavimo v formulo, dobimo:

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

Kot je razvidno, smo dobili popolnoma enak rezultat kot pri prejšnji metodi reševanja problema.