Ako previesť gramy na molekuly

Obsah

• TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
• Avogadrosovo číslo
• Stanovenie molekulovej hmotnosti zlúčeniny
• Príklady
• Výpočet počtu molekúl

••• ukážky / iStock / GettyImages

Atómy a molekuly sú nekonečne malé a akýkoľvek kúsok hmoty, ktorý je dostatočne veľký na to, aby zvážil, obsahuje také veľké množstvo, že by nebolo možné ich spočítať, aj keby ste ich videli. Ako vedci vedia, koľko molekúl je v určitom množstve konkrétnej zlúčeniny? Odpoveď je, že sa spoliehajú na číslo Avogadros, čo je počet atómov v móle zlúčeniny. Pokiaľ poznáte chemický vzorec zlúčeniny, môžete vyhľadať atómové hmotnosti atómov, ktoré ju tvoria, a budete poznať hmotnosť jedného mólu.Vynásobte to hmotnosťou, ktorú máte po ruke, potom vynásobte číslom Avogadros - počet častíc v jednotke nazývaný mól - a vyhľadajte počet molekúl vo vzorke.

TL; DR (príliš dlho; neprečítané)

Ak poznáte hmotnosť zlúčeniny v gramoch, môžete nájsť počet molekúl vyhľadaním hmotností atómov zložiek, vypočítaním počtu mólov a vynásobením tohto čísla číslom Avogadros, čo je 6,02 X 10²³.

Avogadrosovo číslo

Avogadros číslo nebolo zavedené jeho menovec, taliansky fyzik Amadeo Avogadro (1776-1856). Namiesto toho to prvýkrát navrhol francúzsky fyzik Jean Baptiste Perrin v roku 1909. Razil tento termín, keď určil prvé priblíženie pozorovaním náhodných vibrácií mikroskopických častíc suspendovaných v tekutinách a plynoch. Následní vedci vrátane amerického fyzika Roberta Millikana to pomohli vylepšiť a vedci dnes definujú číslo Avogadrosu ako 6,02214154 x 10.²³ častice na mol. Či už je látka v pevnom, plynnom alebo tekutom stave, krtek vždy obsahuje Avogadros počet častíc. To je definícia krtek.

Stanovenie molekulovej hmotnosti zlúčeniny

Každý atóm má špecifickú atómovú hmotnosť, ktorú môžete vyhľadať v periodickej tabuľke prvkov. Nájdete ho ako číslo tesne pod názvom prvkov a zvyčajne sa uvádza v jednotkách atómovej hmotnosti. To jednoducho znamená, že jeden mól prvku váži zobrazené číslo v gramoch. Napríklad atómová hmotnosť vodíka je 1,008. To znamená, že jeden mol vodíka váži 1,008 gramu.

Aby ste našli molekulovú hmotnosť molekuly alebo zlúčeniny, musíte poznať jej chemický vzorec. Z toho môžete spočítať počet jednotlivých atómov. Po vyhľadaní atómovej hmotnosti každého prvku potom môžete spočítať všetky hmotnosti a zistiť hmotnosť jedného mólu v gramoch.

Príklady

1. Aká je molekulová hmotnosť plynného vodíka?

Vodíkový plyn je súbor H₂ molekuly, takže vynásobíte atómovú hmotu 2 a získate molekulárnu hmotu. Odpoveď je, že mól plynného vodíka váži 2,016 gramov.

2. Aká je molekulová hmotnosť uhličitanu vápenatého?

Chemický vzorec uhličitanu vápenatého je CaCO₃, Atómová hmotnosť vápnika je 40,078, hmotnosť uhlíka 12,011 a kyslíka 15,999. Chemický vzorec obsahuje tri atómy kyslíka, takže hmotnosť kyslíka vynásobte 3 a pridajte ho k ďalším dvom. Keď to urobíte, zistíte, že je hmotnosť jedného mólu uhličitanu vápenatého 100,086 gramov.

Výpočet počtu molekúl

Akonáhle poznáte molekulovú hmotnosť zlúčeniny, viete, koľko Avogadrosovho čísla tejto zlúčeniny váži v gramoch. Ak chcete nájsť počet molekúl vo vzorke, vydelte hmotnosť vzorky hmotnosťou jedného molu, aby ste získali počet mólov, potom vynásobte Avogadrosovým číslom.

1. Koľko molekúl je prítomných v 50 gramoch plynného vodíka (H₂)?

Molekulová hmotnosť 1 mól H₂ plyn je 2,016 gramu. Rozdeľte ho na počet gramov a vynásobte ich 6,02 x 10²³ (Avogadrosovo číslo zaokrúhlené na dve desatinné miesta). Výsledok je (50 g - 2,016 g) X 6,02 x 10²³ = 149,31 X10²³ = 1,49 X 10²⁵ molekuly.

2. Koľko molekúl uhličitanu vápenatého je vo vzorke s hmotnosťou 0,25 gramu?

Jeden mól uhličitanu vápenatého váži 100,086 gramov, takže 0,25 mol váži 0,25 / 100,86 = 0,0025 gramu. Vynásobte číslom Avogadros a získajte 0,015 X 10²³ = 1,5 x 10²¹ molekuly v tejto vzorke.