Question

试估算水分子的直径和标准状态下气体分子间的平均距离.(已知水的摩尔质量M₀=1.8×10^-2 kg/mol,水的密度ρ=1.0×10³ kg/m³,球体积公式V=d³,d为直径)

Answer 1

3.9×10^-10 m  3.3×10^-9 m

解析:

水的摩尔体积V₀=M₀ρ,则每个水分子所占的体积V₁=,忽略水分子间的空隙,设水分子的直径为d,则V₁=d³,d=,代入数值得d≈3.9×10^-10 m.

即所求水分子的直径约为3.9×10^-10 m.

因为1 mol任何气体在标准状态下的体积为V=22.4 L=2.24×10^-2 m³,则在标准状态下每个气体分子平均占有的体积为V₂=,把这个体积看成一个小立方体,这个小立方体的边长可看作是分子间的平均距离.设平均距离为l,则l=,代入数值得l≈3.3×10^-9 m.即标准状态下气体分子间的平均距离为3.3×10^-9 m.