분자는 일정한 움직임입니다. 그들은 고정 된 위치를 차지하지 않으므로 분리는 끊임없이 변화하고 있습니다. 우리는 특정 순간에 그들 사이의 * 평균 거리 *에 대해서만 이야기 할 수 있습니다.
평균 거리는 물질의 상태에 따라 다릅니다.
* 가스 : 이상적인 가스에서 분자는 멀리 떨어져 있으며 무작위로 움직입니다. 평균 거리는 용기의 부피 및 분자 수와 관련이 있습니다. 이상적인 가스 법칙 (PV =NRT)과 Avogadro의 숫자를 사용하여 평균 분리를 계산할 수 있습니다.
* 액체 : 분자는 액체에서 더 가깝지만 여전히 움직입니다. 평균 분리는 가스보다 작으며 직접 계산하기가 더 어렵습니다.
* 고체 : 분자는 고체로 단단히 포장되지만 여전히 진동합니다. 평균 분리는 고체의 결정 구조에 의해 결정된다.
계산에 접근하는 방법 :
1. 물질의 상태를 식별하십시오. 이것은 당신의 접근 방식을 안내합니다.
2. 이상적인 가스 법칙을 고려하십시오 : 가스의 경우 이상적인 가스 법칙은 좋은 출발점을 제공합니다.
* PV =NRT
* 어디:
* P는 압력입니다
* V는 볼륨입니다
* n은 두더지의 수입니다
* R은 이상적인 가스 상수입니다
* T는 온도입니다
3. 어금니 부피 계산 : 부피 (v)를 두더지 수 (n)로 나눕니다. 이것은 당신에게 하나의 두더지의 가스가 차지하는 부피를 제공합니다.
4. 평균 분리를 추정합니다 : 분자가 어금니 부피와 같은 부피를 가진 큐브에 균등하게 분포되어 있다고 가정하여 평균 분리를 근사화 할 수 있습니다. 큐브의 측면 길이 (볼륨의 큐브 루트 사용)를 계산하면 분자 사이의 평균 거리를 대략적으로 추정 할 수 있습니다.
중요한 메모 :
* 평균 분리는 단지 근사치입니다. 분자 운동과 상호 작용은 거리가 끊임없이 변화하고 있음을 의미합니다.
* 다른 요인은 평균 거리에 영향을 줄 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
* 분자의 특성 (크기, 모양, 극성)
* 온도
* 압력
예 :
표준 온도와 압력 (STP)에서 이상적인 가스 1 몰이 있다고 가정 해 봅시다. AT STP :
* p =1 atm
* t =273.15 k
* r =0.0821 l atm/mol k
이상적인 가스 법칙을 사용하여 볼륨을 찾을 수 있습니다.
v =(NRT)/p =(1 mol * 0.0821 l atm/mol k * 273.15 k)/1 atm ≈ 22.4 l
몰 부피는 22.4 L입니다. 분자가 큐브에 균등하게 분포되어 있다고 가정하면 큐브의 측면 길이는 다음과 같습니다.
∛22.4 l ≈ 2.8 l^(1/3) (이것은 분자들 사이의 평균 거리는 대략).
이것은 매우 단순화 된 계산이지만 문제에 접근하는 방법에 대한 감각을 제공합니다. 보다 정확한 추정을 위해서는 더 복잡한 모델과 요인을 고려해야합니다.
