Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Avogadros szám
- Egy vegyület molekulatömegének meghatározása
- Példák
- A molekulák számának kiszámítása
••• demaerre / iStock / GettyImages
Az atomok és a molekulák végtelenül kicsi, és a súlyukhoz elegendő mennyiségű anyag olyan nagy számot tartalmaz, hogy azokat még akkor sem lehetett megszámolni, ha látnád őket. Tehát hogyan tudják a tudósok, hogy hány molekula van egy adott mennyiségben egy adott vegyületben? A válasz az, hogy az Avogadros-számra támaszkodnak, amely az atomok száma a vegyület egy molján. Amíg ismeri a vegyület kémiai összetételét, megnézheti az azt alkotó atomok atomtömegét, és megismerheti egy mol tömegét.Szorozzuk meg a kezedben levő tömeggel, majd szorzzuk meg az Avogadros számmal - a részecskék számának egységben kifejezett számával -, hogy megkeressük a mintában levő molekulák számát.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Ha ismeri a vegyület tömegét grammban, akkor megtalálja a molekulák számát az összetevő atomok súlyának felmérésével, kiszámítja hány mol molekulatömegét és megszorozza ezt a számot az Avogadros számmal, amely 6,02 X 1023.
Avogadros szám
Az Avogadros-számot a nevét, az Amadeo Avogadro olasz fizikus (1776-1856) vezette be. Ehelyett a francia fizikus, Jean Baptiste Perrin javasolta 1909-ben. A kifejezést megalkotta, amikor az első megközelítést úgy határozta meg, hogy a folyadékokban és gázokban szuszpendált mikroszkopikus részecskék véletlenszerű rezgéseit figyelték meg. Későbbi kutatók, köztük Robert Millikan amerikai fizikus, segítettek finomítani, és ma a tudósok az Avogadros-számot 6.02214154 x 10-re határozzák meg.23 részecskék / mol. Függetlenül attól, hogy az anyag szilárd, gáznemű vagy folyékony állapotban van, a mól mindig Avogadros számú részecskét tartalmaz. Ez a vakond meghatározása.
Egy vegyület molekulatömegének meghatározása
Minden atomnak van egy meghatározott atomtömege, amelyet megnézhet az elemek periodikus táblájában. Megtalálható számként az elem neve alatt, és általában atomtömeg-egységekben adják meg. Ez egyszerűen azt jelenti, hogy az elem egy molja megmutatja a megjelenített számot grammban. Például a hidrogén atomtömege 1,008. Ez azt jelenti, hogy egy mol hidrogén súlya 1,008 gramm.
A molekula vagy vegyület molekulatömegének meghatározásához meg kell ismerni annak kémiai összetételét. Ebből kiszámolhatja az egyes atomok számát. Miután megvizsgálta az egyes elemek atomtömegét, összeadhatja az összes súlyt, és így megtudhatja egy mol tömegét grammban.
Példák
1. Mekkora a hidrogén gáz molekulatömege?
A hidrogéngáz a H gyűjteménye2 molekulákat, tehát szorozzuk meg az atomsúlyt 2-del, hogy megkapjuk a molekulatömeget. A válasz az, hogy egy mol hidrogéngáz súlya van 2,016 gramm.
2. Mekkora a kalcium-karbonát molekulatömege?
A kalcium-karbonát kémiai képlete a CaCO3. A kalcium atomtömege 40,078, a széné 12,011 és az oxigén 15,999. A kémiai formula három oxigénatomot tartalmaz, tehát szorozzuk meg az oxigén tömegét 3-tal, és adjuk hozzá a másik kettőhöz. Amikor ezt megteszi, megtudja, hogy egy mol kalcium-karbonát tömege legyen 100,086 gramm.
A molekulák számának kiszámítása
Miután megismerte egy vegyület molekulatömegét, megtudhatja, hogy az adott vegyület Avogadros száma mekkora grammban. A mintában levő molekulák számának megosztásához ossza meg a minta tömegét egy mol tömegével, hogy megkapja a molok számát, majd szorozza meg az Avogadros-számmal.
1. Hány molekula van 50 g hidrogéngázban (H2)?
1 mol H molekulatömege2 a gáz 2,016 gramm. Ossza el ezt a grammok számát és szorozza meg 6,02x10-del23 (Az Avogadros-szám két tizedesjegyre kerekítve). Az eredmény (50 g ÷ 2,016 gramm) X 6,02 x 1023 = 149,31 X1023 = 1,49 X 1025 molekulákat.
2. Hány kalcium-karbonát-molekula van egy 0,25 gramm súlyú mintában?
Egy mól kalcium-karbonát súlya 100,086 gramm, tehát 0,25 mol súlya 0,25 / 100,86 = 0,0025 gramm. Szorozzuk meg az Avogadros számmal, hogy 0,015 X 10-et kapjunk23 = 1,5 x 1021 molekulák ebben a mintában.