Kako pretvoriti grame v molekule

Vsebina

• TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
• Avogadros številka
• Iskanje molekulske teže spojine
• Primeri
• Izračun števila molekul

••• demaerre / iStock / GettyImages

Atomi in molekule so neskončno majhni in vsak košček, ki je dovolj velik, da tehta, vsebuje tako veliko število, da jih je nemogoče prešteti, tudi če bi jih videli. Kako torej znanstveniki vedo, koliko molekul je v določeni količini določene spojine? Odgovor je, da se zanašajo na Avogadros število, ki je število atomov v molu spojine. Dokler poznate kemijsko formulo spojine, lahko poiščete atomsko maso atomov, ki jih sestavljajo, in veste, kakšna je teža enega mol.Pomnožite to s težo, ki jo imate pri roki, in pomnožite z Avogadros številom - številom delcev v enoti, imenovani mol -, da bi našli število molekul v vašem vzorcu.

TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)

Če poznate težo spojine v gramih, lahko najdete število molekul, tako da poiščete mase sestavnih atomov, izračunate, koliko molov imate, in pomnožite to število z Avogadros številom, ki je 6,02 X 10²³.

Avogadros številka

Številko Avogadrosa ni uvedel njen istoimen italijanski fizik Amadeo Avogadro (1776-1856). Namesto tega ga je prvi predlagal francoski fizik Jean Baptiste Perrin leta 1909. Ta izraz je skoval, ko je določil prvi približek z opazovanjem naključnih vibracij mikroskopskih delcev, suspendiranih v tekočinah in plinih. Kasnejši raziskovalci, vključno z ameriškim fizikom Robertom Millikanom, so ga pomagali izpopolniti, danes pa znanstveniki Avogadrosovo številko definirajo kot 6.02214154 x 10²³ delcev na mol. Ne glede na to, ali je zadeva v trdnem, plinastem ali tekočem stanju, mol vedno vsebuje Avogadros število delcev. To je definicija krtice.

Iskanje molekulske teže spojine

Vsak atom ima določeno atomsko maso, ki si jo lahko ogledate v periodični tabeli elementov. Najdete ga kot številko tik pod imenom elementov in običajno določeno v enotah atomske mase. To preprosto pomeni, da en mol elementa tehta prikazano število v gramih. Na primer, atomska masa vodika je 1.008. To pomeni, da en mol vodika tehta 1.008 gramov.

Če želite najti molekulsko maso molekule ali spojine, morate poznati njeno kemijsko formulo. Iz tega lahko preštejete število posameznih atomov. Ko poiščete atomsko maso vsakega elementa, lahko nato seštejete vse teže, da najdete težo enega mol v gramih.

Primeri

1. Kakšna je molekulska masa vodikovega plina?

Vodikov plin je zbirka H₂ molekule, zato pomnožite atomsko maso za 2, da dobite molekulsko maso. Odgovor je, da tehta mol molkovega vodika 2.016 gramov.

2. Kakšna je molekulska masa kalcijevega karbonata?

Kemična formula kalcijevega karbonata je CaCO₃. Atomska teža kalcija je 40.078, ogljika 12.011, kisika pa 15.999. Kemična formula vključuje tri atome kisika, zato pomnožimo težo kisika za 3 in dodamo drugim dvema. Ko to storite, se vam zdi teža enega mol kalcijevega karbonata 100.086 gramov.

Izračun števila molekul

Ko poznate molekulsko maso spojine, veste, koliko Avogadros šteje ta sestavina v gramih. Če želite najti število molek v vzorcu, delite težo vzorca z maso enega mola, da dobite število molov, nato pa pomnožite z Avogadros številom.

1. Koliko molekul je v 50 gramih vodikovega plina (H₂)?

Molekulska teža 1 mol H₂ plina je 2.016 gramov. To razdelite na število gramov, ki jih imate, in pomnožite s 6,02 x 10²³ (Številka Avogadros je zaokrožena na dve decimalni mesti). Rezultat je (50 gramov ÷ 2.016 gramov) X 6.02 x 10²³ = 149,31 X10²³ = 1,49 X 10²⁵ molekule.

2. Koliko molekul kalcijevega karbonata je v vzorcu, ki tehta 0,25 grama?

En mol kalcijevega karbonata tehta 100.086 gramov, torej 0,25 molov tehta 0,25 / 100,86 = 0,0025 grama. Pomnožite z Avogadros številko, da dobite 0,015 X 10²³ = 1,5 x 10²¹ molekule v tem vzorcu.