Fizikada tipik bir vəzifə müəyyən xarici şəraitdə müxtəlif maddələrin həcmlərini hesablamaqdır. Bu maddələrdən biri civədir - unikal fiziki xassələri olan bir metal. Bu yazıda fizikada aşağıdakı vəzifənin həlli yollarını nəzərdən keçirəcəyik: 100 mol civə hansı həcmi tutur?
Civə nədir?
Bu, dövri cədvəldə 80-ci rəqəmin altında olan kimyəvi elementdir. Soldakı qonşusu qızıldır. Merkuri Hg (hydrargyrum) simvolu ilə işarələnir. Latın adı "maye gümüş" kimi tərcümə edilə bilər. Həqiqətən, otaq temperaturunda element gümüşü rəngə malik maye şəklində mövcuddur.
Sözügedən element yeganə maye metaldır. Bu fakt onun atomlarının unikal elektron quruluşu ilə bağlıdır. Tamamilə doldurulmuş elektron qabıqları səbəbindən son dərəcə sabitdir. Bu baxımdan civə inert qazlara bənzəyir. Atom sabitliyielektronu ondan ayırmağın çətinliyinə gətirib çıxarır. Sonuncu o deməkdir ki, Hg atomları arasında heç bir metal bağ yoxdur, onlar yalnız zəif van der Waals qüvvələri sayəsində bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olurlar.
Merkuri artıq -39 oC-də əriyir. Yaranan maye çox ağırdır. Onun sıxlığı 13,546 kq/m3 təşkil edir ki, bu da distillə edilmiş suyun sıxlığından 13,5 dəfə çoxdur. Bu sıxlıq dəyəri elementin atom kütləsinin 200,59 a.m.u. böyük olması ilə əlaqədardır.
Məqalənin sonrakı hissəsində 100 mol civənin nə qədər həcmi tutduğu sualına cavab verəcəyik. Bu problem iki fərqli yolla həll edilə bilər.
Problemin birinci yolla həlli
Sualına cavab vermək üçün: "100 mol civənin həcmi nə qədərdir?", müvafiq eksperimental məlumatlara istinad etmək lazımdır. Söhbət molyar həcmdən gedir. Belə məlumatlar istinad ədəbiyyatında tapıla bilər. Beləliklə, cədvəllərdən birində 293 K (20 oC) temperaturda sözügedən maye metalın molar həcminin 14,81 sm3 olduğunu görürük. /mol. Başqa sözlə, 1 mol Hg atomu 14,81 sm3 həcmində yer tutur. Problemin sualına cavab vermək üçün bu rəqəmi 100-ə vurmaq kifayətdir.
Beləliklə, cavabı alırıq: 100 mol civənin həcmi 1481 sm3 bərabərdir, bu da praktiki olaraq 1,5 litrə uyğundur.
Qeyd edək ki, biz 20 oC üçün molar həcm dəyərindən istifadə etdik. Bununla belə, civə hər hansı bir başqa altında nəzərə alınarsa, alınan cavab çox dəyişməyəcəktemperatur, çünki onun istilik genişlənmə əmsalı çox kiçikdir.
İkinci həll
Əvvəlkidən fərqli yanaşmadan istifadə edərək 100 mol civənin nə qədər həcm tutması sualına cavab verin. Bunu etmək üçün sözügedən metal üçün sıxlıq və molar kütlə məlumatlarından istifadə etməliyik.
Problemin həlli üçün ilkin düstur aşağıdakı ifadə olacaq:
ρ=m/V.
V dəyərini harada ifadə edə bilərəm:
V=m/ρ.
Maddənin kütləsi n=100 mol aşağıdakı kimi müəyyən edilir:
m=nM.
Burada M bir mol civənin kütləsidir. Sonra həcmi təyin etmək üçün iş düsturu aşağıdakı kimi yazılacaq:
V=nM/ρ.
Yuxarıda verdiyimiz molar kütlənin qiyməti ədədi olaraq atom kütləsinə bərabərdir, yalnız hər mol üçün qramla ifadə edilir (M=200, 59 q/mol). Civə sıxlığı 13,546 kq/m3 və ya 13,546 q/sm3 təşkil edir. Bu dəyərləri düsturla əvəz edirik, əldə edirik:
V=nM/ρ=100200, 59/13, 546=1481 sm3.
Gördüyünüz kimi, problemin həlli üçün əvvəlki üsulla eyni nəticə əldə etdik.
