ابعاد مولکول

مولکول، کوچک‌ترین ذره یک ماده شیمیایی خالص است که ویژگی‌های آن ماده را دارد. یک مولکول از دو یا چند اتم تشکیل شده که با پیوند شیمیایی به هم متصل اند. البته مولکول بعضی عناصر (همچون گازهای بی‌اثر) تنها از یک اتم تشکیل شده است. اتم های یک مولکول می تواند از یک نوع باشد و هم می تواند از چند نوع باشد. نسبت اتم‌ها در یک مولکول خاص همیشه ثابت است. برای مثال در مولکول آب نسبت اتم‌های هیدروژن به اکسیژن همیشه 2 است. تعداد اتم‌های موجود در یک مولکول به وسیله فرمول شیمیایی آن نشان داده می‌شود. البته باید توجه داشت که تنها فرمول شیمیایی نشان دهنده ویژگی‌های ماده نیست. ممکن است دو ماده فرمول شیمیایی یکسانی داشته باشند، اما ویژگی‌های آن ها کاملاً متفاوت باشد. برای مثال اتانول و دی‌متیل اتر فرمول شیمیایی یکسان، اما خواص شیمیایی متفاوت دارند. به این مواد ایزومر گفته می‌شود. 

 

خاصیت مولکول ها

مولکول های یک ماده در حال جنبش و حرکت دایمی هستند این جنبش مولکول ها حرکت براون نام دارد که برای اولین بار توسط روبرت براون در سال 1821میلادی کشف شده است.

وقتی ماده به شکل گاز است مولکول ها دارای جنبش بسیار زیاد هستند و فضای زیادی  بین مولکول ها وجود دارد.

در حالت مایع فضای بین مولکولی کم تر و جنبش مولکول ها نیز کم تر است.

در حالت جامد مولکول ها به صورت منظمی چیده شدند و دارای چرخش به دور یک فضای مشخص هستند.

دمای یک ماده نشانگر میزان جنبش مولکول های آن ماده است. نیروی واندروالس یک نیروی ضعیفی است که بیانگر فاصله ی بین مولکول هاست .

آزمایش:

روش:

الف) در یک سینی موم اندود شده، آن قدر آب بریزید که لبریز شود. مقداری گرد هاگ گیاهی مثلا  "پنجه گرگی" در سطح آب بریزید.

با فرو بردن انتهای سیم نازکی به شکل V به داخل روغن زیتون و خارج کردن به سرعت آن، یک قطره روغن زیتون تهیه کنید. سیم را به یک پایه نگهدارنده که یک مقیاس 2/1 میلی متری دارد ثابت کنید، و از طریق یک عدسی دستی به قطره و مقیاس نگاه کنید. اگر قطر قطره در حدود 2/1 میلی متر نبود، آن را دور بریزید و قطره دیگری تهیه کنید.

سیم را از نگهدارنده جدا کنید و یک انتهای آن را در وسط آب فرو ببرید. قطره روغن، با راندن گرد به اطراف، یک "حلقه روشن" تشکیل می دهد. قطر آن را اندازه بگیرید. سطح آب را با کشیدن دو چوب موم اندود شده از وسط سینی تمیز کنید. این آزمایش را با چند قطره 2/1 میلی متری دیگر تکرار کنید.

ب) محاسبه. اگر d قطر قطره باشد، و با فرض کروی بودن قطره داریم:

اگر D قطر فیلم باشد، و با فرض این که فیلم یک استوانه تخت به ارتفاع h است، داریم:

 

(منظور از فیلم همان حلقه روشن ایجاد شده است.)                                                                                            

از طرفی داریم:  

حجم قطره = حجم فیلم                                                                         

اما چون:    

باقرار دادن مقدار متوسط D در فرمول بالامی توانید مقدار h را پیدا کنید.

مطالعات شیمیایی نشان می دهد که مولکول های روغن زیتون بلند و باریک اند و یک انتهای آن ها شدیدا جذب آب می شود. در فیلم، مولکول ها مستقیم می ایستند و با فرض این که پس از توقف پخش فیلم، ضخامت آن برابر ضخامت یک مولکول باشد، ضخامت h فیلم برابر طول یک مولکول شود.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان

تهیه و تنظیم: اعظم اژدری

مطالب مرتبط:

اندازه فوتون چقدر است؟

انرژی خورشیدی

کربن در اتمسفر