Berapakah isipadu 100 mol merkuri? Dua cara untuk menyelesaikan masalah

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Tugas biasa dalam fizik ialah mengira isipadu pelbagai bahan di bawah keadaan luaran tertentu. Salah satu bahan ini ialah merkuri - logam dengan sifat fizikal yang unik. Dalam artikel ini, kami akan mempertimbangkan cara untuk menyelesaikan tugasan berikut dalam fizik: apakah isipadu yang diduduki 100 mol merkuri?

Apakah merkuri?

Ini ialah unsur kimia di bawah nombor ke-80 dalam jadual berkala. Jiran sebelah kirinya ialah emas. Merkuri dilambangkan dengan simbol Hg (hydrargyrum). Nama Latin boleh diterjemahkan sebagai "perak cair". Malah, pada suhu bilik, unsur itu wujud sebagai cecair, yang mempunyai warna keperakan.

Unsur yang dimaksudkan ialah satu-satunya logam cair. Fakta ini disebabkan oleh struktur elektronik unik atomnya. Ia sangat stabil kerana petala elektron yang terisi penuh. Dalam hal ini, merkuri adalah serupa dengan gas lengai. Kestabilan atommembawa kepada kesukaran untuk melepaskan elektron daripadanya. Yang terakhir ini bermakna tiada ikatan logam antara atom Hg, ia berinteraksi antara satu sama lain hanya disebabkan oleh daya van der Waals yang lemah.

Merkuri sudah cair pada -39 ^oC. Cecair yang terhasil sangat berat. Ketumpatannya ialah 13,546 kg/m^{3, iaitu 13.5 kali ganda air suling. Nilai ketumpatan ini disebabkan oleh nilai jisim atom unsur yang besar, iaitu 200.59 a.m.u.}

Selanjutnya dalam artikel, kami akan menjawab soalan tentang berapa banyak isipadu yang diduduki oleh 100 mol merkuri. Masalah ini boleh diselesaikan dalam dua cara berbeza.

Penyelesaian masalah dengan cara pertama

Untuk menjawab soalan: "Berapakah isipadu 100 mol merkuri?", seseorang harus merujuk kepada data eksperimen yang berkaitan. Ia mengenai isipadu molar. Data sedemikian boleh didapati dalam literatur rujukan. Jadi, dalam salah satu jadual kita dapati bahawa pada 293 K (20 ^oC) isipadu molar logam cecair yang dimaksudkan ialah 14.81 cm³ /mol. Dengan kata lain, 1 mol atom Hg menduduki isipadu 14.81 cm^{3. Untuk menjawab soalan masalah, cukup untuk mendarabkan nombor ini dengan 100.}

Oleh itu, kita mendapat jawapannya: isipadu 100 mol merkuri adalah bersamaan dengan 1481 cm3, yang hampir sama dengan 1.5 liter.

Perhatikan bahawa kami menggunakan nilai isipadu molar untuk 20 oC. Walau bagaimanapun, jawapan yang diterima tidak akan banyak berubah jika merkuri dianggap di bawah mana-mana yang lainsuhu kerana pekali pengembangan termanya sangat kecil.

Penyelesaian kedua

Jawab soalan tentang jumlah isipadu 100 mol merkuri menggunakan pendekatan yang berbeza daripada yang sebelumnya. Untuk melakukan ini, kita perlu menggunakan data ketumpatan dan jisim molar untuk logam berkenaan.

Formula awal untuk menyelesaikan masalah ialah ungkapan berikut:

ρ=m/V.

Di manakah saya boleh menyatakan nilai V:

V=m/ρ.

Jisim n=100 mol bahan ditakrifkan seperti berikut:

m=nM.

Di mana M ialah jisim satu mol merkuri. Kemudian formula kerja untuk menentukan isipadu akan ditulis seperti berikut:

V=nM/ρ.

Nilai jisim molar yang telah kita berikan di atas, secara berangka ia adalah sama dengan jisim atom, hanya dinyatakan dalam gram per mol (M=200, 59 g/mol). Ketumpatan merkuri ialah 13,546 kg/m³ atau 13.546 g/cm^{3. Kami menggantikan nilai ini ke dalam formula, kami mendapat:}

V=nM/ρ=100200, 59/13, 546=1481 sm3.

Seperti yang anda boleh lihat, kami mendapat hasil yang sama seperti kaedah sebelumnya untuk menyelesaikan masalah.