Номер 9, страница 115 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

9. Что такое молярная масса?

8. Постоянная Авогадро, обозначаемая как $N_A$ или $\text{L}$, – это фундаментальная физическая константа, которая определяет количество структурных единиц (атомов, молекул, ионов или других частиц) в одном моле вещества. Согласно определению, принятому в 2019 году, её значение является точным и составляет:
$N_A = 6.02214076 \times 10^{23}$ частиц/моль.
Эта константа является коэффициентом пропорциональности, который связывает количество вещества (в молях) с числом частиц. Связь выражается формулой:
$N = \nu \cdot N_A$
где $\text{N}$ – число частиц, а $\nu$ – количество вещества.
Единицей измерения постоянной Авогадро в Международной системе единиц (СИ) является обратный моль (моль⁻¹).

Ответ: Постоянная Авогадро — это физическая величина, численно равная количеству специфицированных структурных единиц (атомов, молекул и т.д.) в 1 моле вещества. Её значение $N_A = 6.02214076 \times 10^{23}$ моль⁻¹. Выражается в единицах моль⁻¹ (обратный моль).

9. Молярная масса, обозначаемая как $\text{M}$, – это физическая характеристика вещества, равная отношению массы вещества ($\text{m}$) к его количеству ($\nu$, в молях). Это масса одного моля вещества.
Формула для расчёта молярной массы:
$M = \frac{m}{\nu}$
Молярную массу также можно найти, умножив массу одной молекулы (или атома) $m_0$ на постоянную Авогадро $N_A$:
$M = m_0 \cdot N_A$
В Международной системе единиц (СИ) молярная масса измеряется в килограммах на моль (кг/моль), однако на практике, особенно в химии, чаще используется единица грамм на моль (г/моль).
Численно молярная масса вещества, выраженная в г/моль, равна его относительной атомной или молекулярной массе. Например, относительная атомная масса углерода составляет примерно 12,011 а.е.м., а его молярная масса – 12,011 г/моль.

Ответ: Молярная масса — это масса одного моля вещества, определяемая как отношение массы вещества к его количеству. Единица измерения в СИ — кг/моль, но чаще используется г/моль.

10. (Предполагается, что вопрос звучит так: "С помощью каких экспериментальных методов была определена постоянная Авогадро?")
Значение постоянной Авогадро определялось и уточнялось с помощью различных экспериментальных методов на протяжении более ста лет. Ключевыми из них являются:
1. Исследование броуновского движения. В начале XX века французский физик Жан Перрен провёл серию экспериментов, изучая распределение по высоте взвешенных в жидкости мельчайших частиц (например, зёрнышек гуммигута). Наблюдая за их хаотичным движением (броуновским движением), он смог на основе статистической механики и уравнения Эйнштейна-Смолуховского вычислить число Авогадро. За эту работу Перрен получил Нобелевскую премию в 1926 году.
2. Электрохимические методы и измерение заряда электрона. Постоянную Авогадро можно выразить через постоянную Фарадея ($\text{F}$) и элементарный заряд ($\text{e}$): $N_A = F/e$. Постоянная Фарадея (заряд одного моля электронов) была с высокой точностью определена из опытов по электролизу. После того как Роберт Милликен в своём знаменитом опыте с падающими в электрическом поле каплями масла точно измерил заряд одного электрона ($\text{e}$), стало возможным получить очень точное значение для $N_A$.
3. Рентгеноструктурный анализ (метод рентгеновской плотности кристалла). Это наиболее современный и точный метод. Он заключается в определении параметров кристаллической решётки идеального кристалла (чаще всего используется монокристалл кремния-28 в форме идеальной сферы). Метод включает:
- Точное измерение объёма и массы сферы.
- Определение объёма элементарной ячейки кристалла с помощью рентгеновской дифракции.
- Подсчёт числа атомов в элементарной ячейке (для кремния это 8).
Сопоставив макроскопические (масса, объём) и микроскопические (параметры ячейки) данные, можно с высочайшей точностью вычислить количество атомов в кристалле и, следовательно, постоянную Авогадро. Именно результаты, полученные этим методом, легли в основу фиксации точного значения $N_A$ при реформе СИ в 2019 году.

Ответ: Постоянная Авогадро была определена с помощью таких экспериментальных методов, как анализ броуновского движения (опыты Перрена), электрохимические измерения в сочетании с измерением заряда электрона (опыты Милликена), а также наиболее точный современный метод — рентгеноструктурный анализ монокристаллов (метод рентгеновской плотности кристалла).