В МИРЕ МАЛЫХ ВЕЛИЧИН
В |
настоящее время известно около ста различных химических элементов. Атомы каждого элемента отличаются прежде всего своим весом. Веса атомов чрезвычайно малы. Например, в одном грамме серы содержится около 20 ООО ООО ООО ООО ООО ООО ООО атомов [1]), и каждый атом серы весит приблизительно 0,000 000 000 000 000 000 000 05 грамма. Атом самого лёгкого элемента — водорода — весит в 32 раза меньше, а атом урана, одного из самых тяжёлых элементов, — в 7,5 раза больше, чем атом серы. Невелики по весу и молекулы, так как они состоят из небольшого числа атомов. Даже гигантские молекулы некоторых белковых веществ, которые в 16 000 раз тяжелее атома водорода, весят только 0,000 000 000 000 000 000 027 грамма.
337-Ю23 |
Рис. 1. В одном килограмме воды содержится столько молекул, сколько килограммовых гирь необходимо поставить на чашку весов, чтобы уравновесить ими земной шар. |
То на каждом квадратном сантиметре 10 000 атомов углерода, из которых |
В самых небольших количествах вещества содержится грандиозное число атомов. Чтобы представить себе эти числа, приведём ряд примеров. В одном килограмме воды содержится столько молекул, сколько килограммовых гирь необходимо поставить на чашку весов, чтобы уравновесить ими земной шар (рис. 1). Если из трубы паровоза вылетит один грамм сажи и равномерно распределится по поверхности земного шара, поверхности окажется состоит сажа.
Размеры атомов и молекул, конечно, чрезвычайно малы. Обычно диаметры атомов выражают в единицах, которые называются ангстремами. Ангстрем равен одной стомиллионной части сантиметра.
Если атомы серы расположить в одну линию, то в одном сантиметре их уместится 100 миллионов, так как диаметр атома серы приблизительно равен одному ангстрему.
Вести расчёты с маленькими величинами, выражающими истинные, абсолютные веса атомов, неудобно, поэтому обычно пользуются системой так называемых относительных атомных весов. По этой системе веса всех атомов выражаются через вес атома кислорода. Условно считают, что вес атома кислорода равен 16 атомным единицам. Атом серы вдвое тяжелее атома кислорода, поэтому атомный вес серы равен 32. Атомный вес углерода равен 12, урана—238, а водорода — приблизительно единице.