Як перетворити граматики на молекули

Зміст

• TL; DR (Занадто довго; Не читав)
• Число Авогадроса
• Пошук молекулярної ваги сполуки
• Приклади
• Обчислення кількості молекул

••• demaerre / iStock / GettyImages

Атоми і молекули нескінченно малі, і будь-який шматочок речовини, який достатньо великий для ваги, містить таку велику кількість, що їх неможливо було б порахувати, навіть якби ви могли їх побачити. То як учені знають, скільки молекул у певній кількості конкретної сполуки? Відповідь полягає в тому, що вони покладаються на число Авогадроса, яке є кількістю атомів у молі сполуки. Поки ви знаєте хімічну формулу сполуки, ви можете шукати атомні ваги атомів, що їх складають, і ви дізнаєтесь вагу одного моля.Помножте на вагу, яку маєте під рукою, а потім помножте на число Авогадроса - кількість частинок в одиниці, що називається моль, - щоб знайти кількість молекул у вашому зразку.

TL; DR (Занадто довго; Не читав)

Якщо ви знаєте вагу сполуки в грамах, ви можете знайти кількість молекул, шукаючи ваги атомів компонента, обчисливши, скільки молей у вас є, і помноживши це число на число Авогадроса, що становить 6,02 X 10²³.

Число Авогадроса

Число Авогадроса не було введено його іменом, італійським фізиком Амадео Авогадро (1776-1856). Натомість він був вперше запропонований французьким фізиком Жаном Батистом Перріном у 1909 р. Він придумав цей термін, коли визначив перше наближення, спостерігаючи випадкові коливання мікроскопічних частинок, зважених у рідинах та газах. Наступні дослідники, в тому числі американський фізик Роберт Мілікан, допомогли вдосконалити це, і сьогодні вчені визначають число Авогадроса як 6.02214154 х 10²³ частинок на моль. Незалежно від того, речовина перебуває у твердому, газоподібному або рідкому стані, моль завжди містить кількість частинок Авогадроса. Оце визначення родимки.

Пошук молекулярної ваги сполуки

Кожен атом має певну атомну масу, яку можна шукати в періодичній таблиці елементів. Ви можете знайти його як число саме під назвою елементів, а його зазвичай задається в атомних одиницях маси. Це просто означає, що один моль елемента важить відображене число в грамах. Наприклад, атомна маса водню становить 1,008. Це означає, що один моль водню важить 1 800 грам.

Щоб знайти молекулярну масу молекули чи сполуки, ви повинні знати її хімічну формулу. З цього можна порахувати кількість окремих атомів. Переглянувши атомну масу кожного елемента, ви можете потім скласти всі ваги, щоб знайти вагу однієї молі в грамах.

Приклади

1. Яка молекулярна маса газу водню?

Газ водню - це сукупність Н₂ молекул, тому ви помножите атомну масу на 2, щоб отримати молекулярну масу. Відповідь полягає в тому, що моль газу водню важить 2.016 грам.

2. Яка молекулярна маса карбонату кальцію?

Хімічна формула карбонату кальцію - CaCO₃. Атомна маса кальцію - 40.078, вуглецю - 12.011, а кисню - 15.999. Хімічна формула включає три атоми кисню, тому помножте масу кисню на 3 і додайте його до двох інших. Коли ви робите це, ви вважаєте, що вага однієї молі карбонату кальцію 100.086 грам.

Обчислення кількості молекул

Коли ви знаєте молекулярну масу сполуки, ви знаєте, скільки важить число авогадросу цієї сполуки в грамах. Щоб знайти кількість молекул у зразку, розділіть вагу зразка на масу одного моля, щоб отримати кількість молей, а потім помножте на число Авогадроса.

1. Скільки молекул міститься в 50 грамах водню газу (Н₂)?

Молекулярна маса 1 моль H₂ газу - 2 616 грам. Розділіть це на кількість грамів у вас і помножте на 6,02 х 10²³ (Число Авогадроса округлене до двох знаків після коми). Результат - (50 грам ÷ 2,016 грам) Х 6,02 х 10²³ = 149,31 X10²³ = 1,49 Х 10²⁵ молекули.

2. Скільки молекул карбонату кальцію є у зразку, який важить 0,25 грама?

Один моль карбонату кальцію важить 100.086 грам, тому 0,25 молей важить 0,25 / 100,86 = 0,0025 грам. Помножте на число Авогадроса, щоб отримати 0,015 X 10²³ = 1,5 х 10²¹ молекул у цьому зразку.