Kako pretvoriti gramatike u molekule

Sadržaj

• TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
• Avogadros broj
• Pronalaženje molekulske težine spoja
• Primjeri
• Izračunavanje broja molekula

••• demaerre / iStock / GettyImages

Atomi i molekule su beskonačno mali, a bilo koji dio materije koji je dovoljno težak sadrži toliko veliki broj da ih je nemoguće prebrojati čak i da ih vidite. Pa kako znanstvenici znaju koliko molekula je u određenoj količini određenog spoja? Odgovor je da se oni oslanjaju na Avogadros broj, koji je broj atoma u molu spoja. Sve dok znate kemijsku formulu spoja, možete potražiti atomsku masu atoma koji ga čine i znati ćete težinu jednog mola.Pomnožite to s težinom koju imate pri ruci, a pomnožite s Avogadros brojem - brojem čestica u jedinici koja se naziva mol - da biste pronašli broj molekula u vašem uzorku.

TL; DR (Predugo; nisam pročitao)

Ako znate masu spoja u gramima, možete pronaći broj molekula pretraživanjem težine atoma komponente, izračunavanjem koliko molova imate i množenjem tog broja s Avogadros brojem, koji je 6,02 X 10²³.

Avogadros broj

Avogadros broj nije uveo njegov imenjak, talijanski fizičar Amadeo Avogadro (1776-1856). Umjesto toga, prvi put ga je predložio francuski fizičar Jean Baptiste Perrin 1909. On je skovao izraz kada je odredio prvu aproksimaciju promatrajući slučajne vibracije mikroskopskih čestica suspendiranih u tekućinama i plinovima. Kasniji istraživači, uključujući američkog fizičara Roberta Millikana, pomogli su ga u pročišćavanju, a danas znanstvenici Avogadros broj definiraju kao 6.02214154 x 10²³ čestica po molu. Bez obzira je li tvar u čvrstom, plinovitom ili tekućem stanju, krt uvijek sadrži Avogadros broj čestica. To je definicija krtice.

Pronalaženje molekulske težine spoja

Svaki atom ima specifičnu atomsku masu koju možete potražiti u periodnoj tablici elemenata. Možete ga pronaći kao broj upravo pod nazivom elemenata, a obično se navodi u jedinicama atomske mase. To jednostavno znači da jedan mol elementa teži prikazani broj u gramima. Na primjer, atomska masa vodika je 1.008. To znači da jedan mol vodika teži 1.008 grama.

Da biste pronašli molekularnu težinu molekule ili spoja, morate znati njegovu kemijsku formulu. Iz toga možete računati broj pojedinih atoma. Nakon što potražite atomsku težinu svakog elementa, možete zatim zbrojiti sve tegove kako biste pronašli težinu jednog mola u gramima.

Primjeri

1. Kolika je molekulska masa plina vodika?

Vodovodik je skup H₂ molekule, pa množite atomsku masu sa 2 da biste dobili molekulsku masu. Odgovor je da teži krtica vodikovog plina 2.016 grama.

2. Kolika je molekulska masa kalcijevog karbonata?

Kemijska formula kalcijevog karbonata je CaCO₃, Atomska masa kalcija je 40.078, ugljika 12.011, a kisika 15.999. Kemijska formula uključuje tri atoma kisika, pa pomnožite težinu kisika s 3 i dodajte joj je ostala dva. Kad to učinite, ustanovite da je težina jednog mola kalcijevog karbonata 100.086 grama.

Izračunavanje broja molekula

Jednom kada znate molekulsku masu spoja, znate koliko Avogadros broj tog spoja teži u gramima. Da biste pronašli broj molekula u uzorku, težinu uzorka podijelite s težinom jednog mola, da biste dobili broj molova, a zatim množite s Avogadros brojem.

1. Koliko molekula ima u 50 grama plina vodika (H₂)?

Molekulska masa 1 mola H₂ plina je 2.016 grama. Podijelite to na broj grama koji imate i pomnožite sa 6,02 x 10²³ (Broj Avogadrosa zaokružen na dvije decimalne točke). Rezultat je (50 grama ÷ 2.016 grama) X 6.02 x 10²³ = 149,31 X10²³ = 1,49 X 10²⁵ molekule.

2. Koliko molekula kalcijevog karbonata ima u uzorku koji teži 0,25 grama?

Jedan mol kalcijevog karbonata teži 100.086 grama, pa 0,25 molova teži 0,25 / 100,86 = 0,0025 grama. Pomnožite s brojem Avogadros da biste dobili 0,015 X 10²³ = 1,5 x 10²¹ molekula u ovom uzorku.