Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Avogadros-nummer
- Find en molekylvægt af en forbindelse
- eksempler
- Beregning af antallet af molekyler
••• demaerre / iStock / GettyImages
Atomer og molekyler er uendeligt små, og ethvert stykke stof, der er stort nok til at veje, indeholder et så stort antal, at de ville være umulige at tælle, selvom du kunne se dem. Så hvordan ved videnskabsmænd, hvor mange molekyler der er i en bestemt mængde af en bestemt forbindelse? Svaret er, at de er afhængige af Avogadros-tallet, som er antallet af atomer i en mol af forbindelsen. Så længe du kender den kemiske formel for forbindelsen, kan du slå op på atomvægtene på atomerne, der udgør den, og du kender vægten af en mol.Multipliser det med den vægt, du har på hånden, gang derefter med Avogadros-tallet - antallet af partikler i enheden kaldet en mol - for at finde antallet af molekyler i din prøve.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Hvis du kender vægten af forbindelsen i gram, kan du finde antallet af molekyler ved at slå op i vægten af komponentatomerne, beregne hvor mange mol du har og multiplicere dette antal med Avogadros-nummer, hvilket er 6,02 X 1023.
Avogadros-nummer
Avogadros-nummer blev ikke introduceret af dens navnebror, den italienske fysiker Amadeo Avogadro (1776-1856). I stedet blev det først foreslået af den franske fysiker Jean Baptiste Perrin i 1909. Han opfandt udtrykket, da han bestemte den første tilnærmelse ved at observere tilfældige vibrationer af mikroskopiske partikler suspenderet i væsker og gasser. Efterfølgende forskere, inklusive den amerikanske fysiker Robert Millikan, hjalp med at forfine det, og i dag definerer forskere Avogadros-nummer som 6.02214154 x 1023 partikler pr. mol. Uanset om stoffet er i fast, gasformig eller flydende tilstand, indeholder en mol altid Avogadros-antal partikler. Det er definitionen af en muldvarp.
Find en molekylvægt af en forbindelse
Hvert atom har en bestemt atommasse, som du kan slå op i elementets periodiske tabel. Du kan finde det som nummeret lige under elementets navn, og det er normalt angivet i atommasseenheder. Det betyder ganske enkelt, at en mol af elementet vejer det viste antal i gram. For eksempel er den atomære masse af brint 1,008. Dette betyder, at en mol brint vejer 1.008 gram.
For at finde molekylvægten af et molekyle eller en forbindelse, skal du kende dets kemiske formel. Fra dette kan du tælle antallet af individuelle atomer. Når du har kigget op på atomens vægt på hvert element, kan du derefter tilføje alle vægte for at finde vægten af en mol i gram.
eksempler
1. Hvad er molekylvægten af brintgas?
Brintgas er en samling af H2 molekyler, så du multiplicerer atommassen med 2 for at få molekylmassen. Svaret er, at en mol brintgas vejer 2,016 gram.
2. Hvad er molekylvægten af calciumcarbonat?
Den kemiske formel for calciumcarbonat er CaCO3. Den atomære vægt af calcium er 40,078, den for kulstof er 12,011, og dens ilt er 15,999. Den kemiske formel inkluderer tre oxygenatomer, så multiplicer vægten af ilt med 3 og tilføj den til de to andre. Når du gør dette, finder du vægten af en mol calciumcarbonat at være 100,086 gram.
Beregning af antallet af molekyler
Når du kender en forbindelses molekylvægt, ved du hvor meget Avogadros-antallet af den forbindelse vejer i gram. For at finde antallet af molekyler i en prøve skal du dele vægten af prøven med vægten af en mol for at få antallet af mol og derefter multiplicere med Avogadros-tallet.
1. Hvor mange molekyler er der i 50 gram brintgas (H2)?
Molekylvægten på 1 mol H2 gas er 2,016 gram. Opdel dette i det antal gram, du har, og gang med 6,02 x 1023 (Avogadros-nummer afrundet til to decimaler). Resultatet er (50 gram ÷ 2.016 gram) X 6,02 x 1023 = 149,31 X1023 = 1,49 X 1025 molekyler.
2. Hvor mange calciumcarbonatmolekyler er der i en prøve, der vejer 0,25 gram?
Ét mol calciumcarbonat vejer 100,086 gram, så 0,25 mol vejer 0,25 / 100,86 = 0,0025 gram. Multipliser med Avogadros-nummer for at få 0,015 X 1023 = 1,5 x 1021 molekyler i denne prøve.