Teorija

Molekulas galvenie raksturlielumi ir:
  1. molekulas diametrs \(d\),
  2. molekulas masa m0.
 
Šie molekulas raksturlielumi praksē ļoti saistās ar daudziem citiem fizikāliem lielumiem, kas raksturo vielu.
 
Molekulas diametrs ir nosacīts lielums. Praktiski to nosaka molekulas elektromagnētiskais lauks, kuru noteiktā attālumā no molekulas centra var neņemt vērā. Šis attālums tad arī ir molekulas rādiuss.
 
Lai eksperimentāli novērtētu šķidruma molekulas diametru, izmanto mēģinājumu ar šķidruma pilināšanu uz ļoti gludas virsmas, pieņemot, ka šķidrums izplūst pa virsmu slānī, kura augstums ir vienāds ar vienas molekulas diametru.
  
Eksperimentā izmanto vienu pilienu, kuram jānoskaidro viena piliena tilpums Vp. To var noteikt, mērcilindrā iepilinot lielu skaitu pilienu un nosakot to kopējo tilpumu, kuru izdalot ar pilienu skaitu, aprēķināsim viena piliena tilpumu.
 
Otrs lielums, kurš jānoskaidro, ir laukums \(S\), kuru aizņem piliens, izplūstot pa virsmu. Ja piliens ir izplūdis, veidojot riņķi, atliek izmērīt diametru un aprēķināt laukumu pēc matemātikas formulām:
 
S=πR2=πD24
 
Ja abi lielumi eksperimentā noskaidroti, atliek aprēķināt aptuvenu molekulas diametru:
 
d=VpS
 
Molekulas masu m0, izmantojot ķīmijas zināšanas un ķīmisko elementu periodisko tabulu, var aprēķināt visām vielām!
 
Izmantojot ķīmisko elementu tabulu, noskaidrojam vielas molmasu \(M\), un, zinot Avogadro skaitli NA, kas norāda, ka vienā molā vielas ir 6,01023 molekulu, aprēķinām vielas vienas molekulas masu m0!
 
m0=MNA
Piemērs:
Aprēķini ūdens molekulas masu!
 
Ūdens ķīmiskā formula H2O.
Izmantojam ķīmisko elementu tabulu un aprēķinām ūdens molekulas molmasu:
 
MH2O=21+116=18g/mol
 
Molekulas masa būs:
m0=MNA=186,01023=31023g=31026kg
Atsauce:
J. Krūmiņš, V. Branka, P. Puķītis, E. Tiltiņš  Fizika 11. klasei, Zvaigzne 1992.g. 12.,13. lpp.