يواجه الدماغ البشري وقتًا صعبًا في التفكير في الأعداد الكبيرة حقًا والأعداد الصغيرة حقًا. في مختبر الكيمياء ، ستجد نفسك غالبًا في مواجهة كلا الأمرين.
لنفترض أن لديك محلول ملح بسيط ستعمل معه في المختبر. من السهل أن ترى الحل. إنه واضح ومائي. لكن كيف تعرف عدد جزيئات الملح الفردية الموجودة في هذا المحلول؟
لا يمكنك مجرد إلقاء نظرة على الحل واكتشافه. إن عد الجزيئات في المحلول ليس بهذه البساطة مثل عد حبوب الهلام في البرطمان. لا يمكنك حتى إخراج عينة من المحلول تحت المجهر الضوئي لمحاولة رؤية الجزيئات. إنها ببساطة صغيرة جدًا!
إذن كيف يمكنك حساب عدد جزيئات الملح الموجودة؟ المفتاح هو رقم أفوجادرو.
ما هو رقم أفوجادرو؟
لا يمكنك رؤية الجزيئات داخل محلول الملح فحسب ، بل يوجد الكثير منها أيضًا. في الواقع ، هناك الكثير لدرجة أنه قد يكون من الصعب جدًا فهم عددهم حقًا. أنت تتعامل مع أعداد هائلة من جسيم صغير جدًا. لكن الكيمياء تتطلب معرفة عدد الجسيمات لأسباب عديدة ، من بينها التنبؤ بردود الفعل وصنع الحلول.
أنت بحاجة إلى معرفة عدد الجزيئات وكيف يرتبط ذلك بالكتلة ، لأنه في كثير من الأحيان ، عندما تصنع حلًا ، فإنك تزن المكون المعني. على سبيل المثال ، لا تحسب العدد الفردي للجزيئات التي تحتاجها في محلول الملح. بدلاً من ذلك ، تزن كمية المذاب الذي يتوافق مع عدد الجزيئات التي تريدها.
ال خلد يسمح بجسر بين العالم الذي لا يسبر غوره من الأعداد الهائلة من الجزيئات الصغيرة والقدرة على وزن المواد والعمل معها. يحتوي الخلد من مادة ما على 6.022 × 1023 جزيئات تلك المادة. هذا هو رقم أفوجادرو.
وبالتالي ، فإن الخلد هو رقم جماعي. إنه مشابه لرقم جماعي آخر قد تكون على دراية به: عشرة. يمكن أن تشير العشرات إلى أي شيء: دزينة دونات هي دائمًا اثني عشر قطعة دونات ، وعشرات من طيور النحام هي دائمًا اثني عشر طائرًا.
بنفس الطريقة ، سيكون حجم المول من الدونات 6.022 × 1023 دونات ، وسيكون حجم مول طيور النحام 6.022 × 1023 طيور النحام. سيكون جزيء كلوريد الصوديوم أيضًا 6.022 × 1023 جزيئات كلوريد الصوديوم.
تُعرف العلاقة بين الشامات والكتلة بالكتلة المولية أو عدد الجرامات في مول واحد من مادة ما. يمكن العثور على الكتلة المولية لأي عنصر تحت الرمز الموجود في الجدول الدوري.
على سبيل المثال ، الكتلة المولية للكربون هي 12.01 جم / مول. هذا يعني أنه يوجد في مول واحد من الكربون 12.01 جرامًا من الكربون.
استخدام رقم أفوجادرو لحساب عدد الجزيئات
لنفترض أن لديك 2 مول من كلوريد الصوديوم. كم عدد جزيئات كلوريد الصوديوم هذا؟ هنا حيث يمكنك استخدام رقم Avogadro:
وهكذا ، تحتوي 2 مول من كلوريد الصوديوم على 1.2 × 1024 جزيئات كلوريد الصوديوم.
ماذا لو أعطيت 2 شامة بدلًا من 2 جرامات من كلوريد الصوديوم. كم عدد جزيئات كلوريد الصوديوم التي يحتوي عليها؟
لمعرفة ذلك ، ستحتاج إلى الكتلة المولية لـ NaCl وهي 58.44 جم / مول. أولاً ، قم بتحويل الجرام إلى مولات باستخدام الكتلة المولية ثم استخدم رقم أفوجادرو لإيجاد عدد الجزيئات:
تخبرك هذه العملية الحسابية أن هناك 2.1 × 1022 جزيئات كلوريد الصوديوم في 2 جرام من كلوريد الصوديوم.