Физика. Молекулярная физика. Термодинамика

12 Наглядное представление о размере молекул можно получить на примере некоторых углеводородов, если их нанести на поверхность воды, на которой они образуют мономолекулярные слои (т.е. слои толщиной в одну молекулу). Если известны молекулярная масса и плотность углеводорода, можно вычислить число молекул, а затем из величины поверхности определить поперечный размер молекулы (ее эффективный диаметр) по формуле: 1 3 2 A r N          , (1.3) где  – молярная масса;  – плотность жидкости; N A – число Авогадро. Следует отметить, что этот метод применим только для соеди- нений, для которых полярная группа ответственна за правильную ори- ентацию молекулы на поверхности воды (рис. 1.2). Из этого следует, что размеры обычной молекулы газа (азота, кислорода и др.) состав- ляют около 1 нм. Рис. 1.2. Слой молекул бензина (н-гексана) на поверхности воды Перечисленные методы дают только приближенные значения величин; более детальные сведения о пространственном располо- жении атомов в молекуле получают, прежде всего, из спектроскопи- ческих данных. Чтобы получить представление о пространственном строении молекулы, необходимо знать расстояние между атомами, т.е. радиус их действия. Обе величины зависят от вида связи. Тогда на каждый атом приходится часть объема в форме шарового сег- мента. Эта модель, впервые предложенная Стюартом (1931 г.), по- зволяет, в свою очередь, сделать вывод о возможных пространствен- ных структурах, подвижностях и т.д. (табл. 1.1).