Размеры молекул. В мире молекул, или, как принято говорить, в микромире, мы встречаемся с очень большими количествами очень малых частиц. Различными способами (они изучаются в высшей школе) найдено, что в 1 см3 любого газа при нормальных условиях (0°С и 760 мм рт. ст.) содержится около 2,7 · 1019 молекул.
Чтобы представить себе, насколько велико это число, рассмотрим следующие примеры.
Представим себе ампулу ёмкостью в 1 см3. Допустим, что ампула пуста. Каким-либо образом пробьём в ампуле тончайшее отверстие, такое, чтобы через него в 1 сек могло проникать внутрь ампулы по 100 млн. молекул воздуха. Спрашивается, сколько времени понадобится, чтобы таким путём наполнить ампулу до нормальной плотности?
Подсчёт показывает, что для этого нужно будет около 9000 лет.
Другой пример. Если взять число кирпичей, равное числу молекул в 1 см3 газа при нормальных условиях, то, будучи плотно уложены, эти кирпичи покрыли бы поверхность всей суши земного шара слоем высотой в 120 м, т. е. высотой, превосходящей почти в 4 раза высоту 10-этажного дома.
Огромное число молекул, содержащихся в 1 см3 газа, указывает на очень малые размеры самих молекул. Даже в самый сильный микроскоп мы не можем увидеть молекулу простого вещества. Однако существуют разнообразные способы, позволяющие определить порядок величины объёма молекулы. Один из таких способов состоит в следующем. Если вылить, на поверхность воды в каком-нибудь сосуде крошечную капельку масла, она растечётся, образовав на воде тончайшую плёнку. Как бы ни была тонка эта плёнка, она состоит не менее чем из одного слоя молекул. Определить толщину этой плёнки нетрудно. Допустим, что мы вылили капельку масла объёмом 0,001 см3 на поверхность воды; при этом оказалось, что, растекаясь, капелька масла образовала тонкую плёнку площадью 0,5 м2, т. е. 5000 см2. Зная объём плёнки (равный объёму капельки) и величину её поверхности, найдём толщину плёнки:
d = 0,001 см3 : 5000 см2 = 2 · 10-7 см
Поперечник одной молекулы на самом деле ещё меньше. Точные измерения и расчёты показывают, что диаметры молекул (если принимать их за шары) – порядка двух стомиллионных долей сантиметра (2 · 10-8 см).
Чтобы иметь представление о порядке величины массы молекулы, рассчитаем массу молекулы водорода.
Масса всех молекул водорода в 1 см3 при 0°С и давлении в одну атмосферу равна 0,00009 г; разделив эту массу на общее число молекул, содержащихся в 1 см3, найдём массу одной молекулы:
mН2 = 0,00009 г : 2,7 · 1019 ? 3,3 · 10-24 г
молярность миллилитра — будучи поименована, безусловно полезная характеристика некого субстрата&условий(температура образца например) рассмотрения, и подозреваю, что термин «молярность миллилитра» также не используется, возможно даже недооценен в академической среде в своём удобстве…
Как и предложенная мной некоторое время назад «молярность грамма» —
…(обозначу ее как WM [моль в грамме], в противоположность справочному MW «Molаr Weight» (молярная масса MW[граммов весит каждый моль], длямолекул водорода MW(H2)=2[гр/Моль] , а Wеightof1g Molаrity WM(H2)=0.5[Моль/гр])…
— величина(***) формально равная WM[Моль/грамм]=1/MW[грамм/Моль]
…вводя в обиход химиков синтезирующих медикаменты, стремясь к однозначности значений дозировок орг. кислоты или некого амина, выпускающегося в виде тех или иных — различных солей этого амина(гидрохлорид, гидробромид, сульфат и т.д. некого маслоподобного амина(из свободного адреналинамаслоподобного на воде едкими(щелочь) каплями плавающего , кислением хлороводородом — получают водный раствор кристаллического(если высохнет) адреналина-гидрохлорида в ампулах, приготовив его солянокислую соль, нейтрализуя амин(щелочные капли на воде плавающие) хлороводородом) или орг-кислоты(диклофенак натрия(натриевая соль… замысловатой весьма у диклофенака… карбоновой кислоты),(делал кетопрофен натрия — из соды и ампульного кетопрофена- в форме нерастворимой в воде(а туда спирт добавляют и введя ВМ ампульный р-р — самогона запах в носу появляется тутже, а разбавив водой получаем «молоко» эмульсии горькой, прозрачнеющая теряя горечь но не терапевтическую эффективность(боль сильного ожога снимал) добавив соды пищевой — получаем питьевой кетопрофен натрия(не знаю почему такой не выпускают, а только диклофенак натрия, может забыли или спирт нЕкуда лить больше, кроме как в мышцы больным… мне на ура он шел «вместо диаметра иглы» так сказать…)
однако полностью термин «молярность грамма» не решил проблему, например:
«блабла….мина» гидробромид [R-NH3]Br
«блабла….мина» гидрохлорид [R-NH3]Cl
и «блабла..мония»гидросульфат [R-NH3]HSO4 (кислая соль)
состоя из свободного основания амина R-NH2 (допустим c молярной массой 200{г/моль}) ,
и «оргсолеобразующих» молекул кислот:
HBr (MW:81[г/моль]), HCl (MW:37[г/моль]), H2SO4 (MW:98[г/моль]) — имеют более менее близкие LD50, скажем 200микромоль(биологически активного амина)/килограмм(массы тела биотестера), будут весить для 50килограммового опытного «мученика науки» 2гр(10ммоль) маслоподобной субстанции, и в кристаллической форме солей: 2.81гр гидробромида эквивалентны(содержат столько же молекул лекарства) 2.37гр гидрохлорида(солянокислой соли того-же азана) и эквивалентны 2.98гр кислого сульфата тогоже препарата, тогоже числа его молекул, упакованных в кристалл с помощью кислоты
…и вот допустим планируется «биотест 1ммоля» , а взяли случайно из четвертой склянки —
«блабла..мония» сульфат(«средняя соль», «димер»- средний моносульфат диамина- соль двухосновной кислоты ) [R-NH3][O-(O=)S(=O)-O][H3N-R] или [R-NH3]2SO4 с формальной молярной массой 200+98+200=(200)*2+98=498[г/моль(диамин-сульфата…димерных молекул..)], и (как можно ошибочно рассудить)полулетальные 10ммоль этой средней соли весят(«мАссят») 4.98грамма содержа при этом самогО биологически активного амина не 10ммоль(2гр) а 20ммоль(4гр из 4.98гр средней соли) — на 10ммолях кислоты «зацепленных» парами молекул лекарства за два протона каждой молекулы серной кислоты двухосновной), и 10ммоль среднего сульфата это уже две полулетальных дозы…, в них 20ммоль амина, полулетальная же доза этой соли 2.49гр(в которых амина 2гр, по 2молекулы на 0.49граммах серной кислоты каждой молекуле диаминной…димерной) а «биотест 1ммоля» среднего сульфата амина исследуемого — по расчётам должен составить 249мг препарата — тоесть примерно столько же по массе как и других солей (281мг гидробромида эквивалентны 237мг гидрохлорида и эквивалентны 298мг кислого сульфата — впол силы возможности двухосновной серной кислоты использующего…) получается надо следить за массой а не молярностью LD50 для каждой конкретной формы препарата.
и пошли споры в консилиуме — намного ли дециграмм гидробромида слабее дециграмма гидрохлорида, стали сравнивать молярные массы их, и заметили что у сульфата бывает… а у фосфата — и вовсе бывают тримерные молекулы( H3PO4 * 3 H2N-R )
тогда молярность грамма субстрата придумана была, но ныне считаю что надо оперировать биологически активной молярностью грамма, связывая сам термин «молярность» не с упаковкой а с численностью «молекулярных… гуси-лебедей» в ней.
(***)(тоесть молярность грамма — величина обратная моллярной массе, также как обратен Ом(сопротивление) Сименсу(проводимость) — молярной массе соединения(или даже смеси(*) счётного множества различных частиц(атомы, молекулы — вплоть до «моль вируса» взвешенного в воздухе как газ — компонент смеси- учеными используются в рассмотрениях)
[Ом]= 1 / [Сименс] …
и наоборот [Сименс]=1/[Ом] ,
1[Ом] сопротивленияцепи протеканию сквозь нее тока] = 1[Сименсу проводимости этой цепи] на 2[Черепаховое стадо] = 0.5[уникального пряника будет приходитьсяна каждую из такого стада]
и хотя 1[Ом]=1[См], однако
2[Ома сопротивления проводникапротеканию тока]=0.5[Сименса проводимости]
пол Ома(0.5 Ом) сложностей = двойная (2См) легкость «протока эл. тока»
(*) — напримиер «моль воздуха» популярен в расчётах и масса его(молярная масса воздуха) — приводится в справочниках. Для воздуха — смесь газов одинакового молярного объёма при КТ и АД, выглядит вполне адекватным и уместным такое «валовое рассмотрение»(молекулы разных газов составляющих воздух — посчитали «по головам», и девушек и дедушек — как одинаковые… как в полёте в кресле самолёта — занимающем в полёте номинальное место в салоне, как на ребенка, так и на толстяка), молярность миллилитра воздуха не зависит от его состава, а только от давления и температуры, и не зависит даже от того продышали ли уже в комнате кислород, утяжелив довеском съеденной ржаной корочки углерода — выдохнув вместо O2 — тяжелый CO2…