الذرة عنصر. الكلمتان مترادفتان ، لذلك إذا كنت تبحث عن عدد الذرات في عنصر ما ، فإن الإجابة دائمًا تكون واحدة ، وواحدة فقط. يعرف العلماء 118 عنصرًا مختلفًا ، يصنفونها في الجدول الدوري ، وهو مخطط يرتبهم بترتيب تصاعدي وفقًا لعدد البروتونات في نواتهم. يتيح لك هذا الترتيب الإجابة على سؤال مهم في لمحة: "ما هو عدد البروتونات الموجودة في عنصر معين؟ "للإجابة على ذلك ، ما عليك سوى إلقاء نظرة على المكان الذي يشغله العنصر في جدول. رقم المكان يتوافق مع عدد البروتونات.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
إذا كانت لديك عينة تحتوي على ذرات عنصر واحد ، يمكنك إيجاد عدد الذرات بوزنها.
العناصر التي تشكل الجزيئات ثنائية الذرة
يمكن لبعض الذرات تكوين روابط تساهمية مع ذرات أخرى من نفس العنصر لتكوين جزيئات ثنائية الذرة. أشهرها الأكسجين (O). ذرة أكسجين مفردة شديدة التفاعل ، ولكن عندما تشكل رابطة مع ذرة أكسجين أخرى لتكوين O2، يكون الجمع أكثر استقرارًا. هذا هو الشكل الذي يوجد به الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض. يمكن أن تتحد أربعة عناصر أخرى بهذه الطريقة عند درجة حرارة وضغط قياسيين. وهي تشمل النيتروجين (N) ، وهو العنصر الأكثر وفرة في الغلاف الجوي ، والهيدروجين (H) والكلور (Cl) والفلور (F). عنصران آخران ، البروم (Br) واليود (I) ، يمكنهما تكوين جزيئات ثنائية الذرة عند درجات حرارة أعلى. تحتوي جميع الجزيئات ثنائية الذرة على ذرتين.
الغازات والمعادن النبيلة
بعض الذرات ، مثل الصوديوم والفوسفور ، شديدة التفاعل بحيث لا توجد أبدًا خالية في الطبيعة. ومع ذلك ، فإن مجموعتين من العناصر ، الغازات النبيلة والمعادن النبيلة ، مستقرة ويمكن أن توجد في عينات تحتوي فقط على ذرات غير مرتبطة من هذا العنصر. على سبيل المثال ، تحتوي الحاوية المليئة بغاز الأرجون (Ar) على ذرات الأرجون فقط ، بينما تحتوي قطعة من الذهب الخالص على ذرات ذهب فقط (Au). إذا كانت لديك عينة كبيرة من غاز أو معدن نبيل ، فيمكنك حساب عدد الذرات التي يحتويها عن طريق وزنها.
بالإضافة إلى هذه الغازات والمعادن ، يمكن أن يوجد الكربون (C) أيضًا في الحالة الحرة. الماس والجرافيت هما أكثر الأشكال شيوعًا. من بين غير المعادن ، يعتبر الكربون فريدًا في قدرته على الوجود بهذه الطريقة.
عد الذرات
لحساب عدد الذرات في العينة ، تحتاج إلى معرفة عدد مولات العنصر التي تحتوي عليها العينة. الخلد هو وحدة يستخدمها الكيميائيون. إنه يساوي رقم أفوجادرو (6.02 × 1023) من الذرات. بحكم التعريف ، وزن مول واحد لعنصر (كتلته المولية) يساوي وزنه الذري بالجرام. الوزن الذري لكل عنصر موجود في الجدول الدوري أسفل رمز العنصر مباشرة. الوزن الذري للكربون هو 12 وحدة كتلة ذرية (amu) ، لذا فإن وزن مول واحد هو 12 جرامًا.
إذا كانت لديك عينة تحتوي فقط على ذرات عنصر معين ، فقم بوزن العينة بالجرام وقسمها على الوزن الذري للعنصر. يخبرك حاصل القسمة بعدد المولات. اضرب ذلك في رقم أفوجادرو وستكتشف عدد الذرات التي تحتوي عليها العينة.
أمثلة
1. كم عدد الذرات في أونصة واحدة من الذهب الخالص؟
الأوقية 28 جرامًا ، والوزن الذري للذهب 197. تحتوي العينة على 28 197 = 0.14 مول. يخبرك ضرب هذا في رقم أفوجادرو أن عدد الذرات في العينة = 8.43 × 1022 ذرات.
2. كم عدد ذرات الأكسجين الموجودة في عينة غاز تزن 20 جرامًا؟
نفس الإجراء ينطبق على إيجاد عدد الذرات في غاز ثنائي الذرة ، على الرغم من أن الذرات قد اجتمعت لتكوين جزيئات. الوزن الذري للأكسجين هو 16 ، لذلك يزن الخلد الواحد 16 جرامًا. تزن العينة 20 جرامًا ، أي ما يعادل 1.25 مول. لذلك ، فإن عدد الذرات هو 7.53 × 1023.