Jak konwertować gramy do cząsteczek

Zawartość

• TL; DR (Too Long; Didnt Read)
• Numer Avogadros
• Znalezienie masy cząsteczkowej związku
• Przykłady
• Obliczanie liczby cząsteczek

••• demaerre / iStock / GettyImages

Atomy i molekuły są nieskończenie małe, a każda cząsteczka wystarczająco duża do zważenia zawiera tak dużą liczbę, że nie można ich policzyć, nawet jeśli można je zobaczyć. Skąd więc naukowcy wiedzą, ile cząsteczek jest w określonej ilości określonego związku? Odpowiedź jest taka, że ​​polegają na liczbie Avogadrosa, która jest liczbą atomów w molu związku. Tak długo, jak znasz wzór chemiczny związku, możesz sprawdzić masy atomowe atomów, które go tworzą, i będziesz znać wagę jednego mola.Pomnóż to przez wagę, którą masz pod ręką, a następnie pomnóż przez liczbę Avogadrosa - liczbę cząstek w jednostce nazywaną molem - aby znaleźć liczbę cząsteczek w próbce.

TL; DR (Too Long; Didnt Read)

Jeśli znasz masę związku w gramach, możesz znaleźć liczbę cząsteczek, patrząc na masy atomów składowych, obliczając liczbę moli i mnożąc tę ​​liczbę przez liczbę Avogadrosa, czyli 6,02 X 10²³.

Numer Avogadros

Numer Avogadros nie został wprowadzony przez jego imiennika, włoskiego fizyka Amadeo Avogadro (1776-1856). Zamiast tego został po raz pierwszy zaproponowany przez francuskiego fizyka Jeana Baptiste Perrina w 1909 roku. Ukuł ten termin, gdy określił pierwsze przybliżenie, obserwując przypadkowe drgania mikroskopijnych cząstek zawieszonych w cieczach i gazach. Późniejsi badacze, w tym amerykański fizyk Robert Millikan, pomogli go udoskonalić, a dziś naukowcy określają liczbę Avogadrosa jako 6,02214154 x 10²³ cząsteczki na mol. Bez względu na to, czy materia jest w stanie stałym, gazowym czy ciekłym, kret zawsze zawiera liczbę cząstek Avogadros. Taka jest definicja mola.

Znalezienie masy cząsteczkowej związku

Każdy atom ma określoną masę atomową, którą można sprawdzić w układzie okresowym pierwiastków. Można go znaleźć jako liczbę tuż pod nazwą pierwiastka i zwykle podaje się go w jednostkach masy atomowej. Oznacza to po prostu, że jeden mol elementu waży wyświetlaną liczbę w gramach. Na przykład masa atomowa wodoru wynosi 1,008. Oznacza to, że jeden mol wodoru waży 1,008 gramów.

Aby znaleźć masę cząsteczkową cząsteczki lub związku, musisz znać jego wzór chemiczny. Na tej podstawie możesz policzyć liczbę pojedynczych atomów. Po sprawdzeniu masy atomowej każdego pierwiastka można następnie dodać wszystkie ciężary, aby znaleźć masę jednego mola w gramach.

Przykłady

1. Jaka jest masa cząsteczkowa gazowego wodoru?

Wodór jest zbiorem wodoru₂ cząsteczki, więc mnożymy masę atomową przez 2, aby uzyskać masę cząsteczkową. Odpowiedź jest taka, że ​​mol wodoru waży 2.016 gramów.

2. Jaka jest masa cząsteczkowa węglanu wapnia?

Wzór chemiczny węglanu wapnia to CaCO₃. Masa atomowa wapnia wynosi 40,078, masa węgla wynosi 12,011, a tlenu - 15,999. Wzór chemiczny zawiera trzy atomy tlenu, więc pomnóż masę tlenu przez 3 i dodaj go do pozostałych dwóch. Gdy to zrobisz, zobaczysz wagę jednego mola węglanu wapnia 100,086 gramów.

Obliczanie liczby cząsteczek

Kiedy poznasz masę cząsteczkową związku, wiesz, ile Avogadros tego związku waży w gramach. Aby znaleźć liczbę cząsteczek w próbce, podziel masę próbki przez wagę jednego mola, aby uzyskać liczbę moli, a następnie pomnóż ją przez liczbę Avogadros.

1. Ile jest cząsteczek w 50 gramach wodoru (H₂)?

Masa cząsteczkowa 1 mola H₂ gaz wynosi 2,016 gramów. Podziel to na liczbę gramów i pomnóż przez 6,02 x 10²³ (Liczba Avogadrosa zaokrąglona do dwóch miejsc po przecinku). Wynik to (50 gramów ÷ 2,016 gramów) X 6,02 x 10²³ = 149,31 X10²³ = 1,49 x 10²⁵ molekuły.

2. Ile cząsteczek węglanu wapnia znajduje się w próbce ważącej 0,25 grama?

Jeden mol węglanu wapnia waży 100,086 gramów, więc 0,25 mola waży 0,25 / 100,86 = 0,0025 gramów. Pomnóż przez liczbę Avogadros, aby uzyskać 0,015 X 10²³ = 1,5 x 10²¹ cząsteczki w tej próbce.