Jak převést krtky na molekuly

Chcete-li převést krtky na molekuly, potřebujete vědět, jaká je hmotnost vzorku, součet jeho atomových hmot z periodické tabulky a konstanta známá jako Avogadrovo číslo. Kromě následujících kroků lze online najít kalkulačku molů na molekuly.

Najděte periodickou tabulku prvků a najděte molární hmotnost svého vzorku. Pokud je vzorek vyroben z jednoho prvku, například vápníku, vyhledejte atomová hmotnost na periodické tabulce. Atomová hmotnost je obvykle uvedena pod symbolem pro tento prvek.

Pokud je vzorkem molekula, jako H₂O, součet molárních hmotností všech složek. Existují dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku; 2 (1,01 amu) + (16,00 amu) = 18,02 amu. Tato vzorec hmotnost je numericky rovná molární hmotnosti v gramech / mol, a to znamená, že molární hmotnost H₂O je 18,02 gramů / mol.

Ať už je použit jednotlivý prvek, jako je vápník, nebo molekula, jako je H₂O, postup pro zjištění množství atomů nebo molekul zůstává stejný. Navíc vztah krtků k počtu molekul nezávisí na složitosti molekuly.

Příklad problému: Kolik molekul je přítomno v 60,50 gramech chloridu vápenatého, CalCl₂?

Najděte molární hmotnostes v periodické tabulce pro každý prvek v molekulárním vzorci.

Ca je 40,08 amu (nebo g / mol). Chlor je 35,45 amu (nebo g / mol).

Molární hmotnost: (40,08 g / mol) + 2 (35,45 g / mol) = 110,98 g / mol

Molární hmotnost CaCl₂ je 110,98 g / mol.

Příkladem je 60,50 gramů CaCl₂. Změňte to na moly pomocí molární hmotnosti, kterou jste našli v kroku 1. Chemici pro tento výpočet používají poměry.

Začněte tím, co je známo, a přidejte poměr molární hmotnosti, takže jednotky se zruší:

60,50 g CaCl₂S × 1 mol CaCl₂ / 110,98 g CaCl₂= 0,54 mol CaCl₂

Jakmile je množství molů v CaCl₂ je známo, že počet molekul ve vzorci lze vypočítat pomocí Avogadrova čísla 6,022 x 10²³ molekuly. Opět použijte formát poměru.

Všimněte si, že počet molů se používá od kroku 2 ke spuštění výpočtu od molů k molekulám:

0,54 mol CaCl₂ × 6,022 x 10²³ molekuly / 1 mol CalCl₂= 3,25 x 10²³ molekuly

K zodpovězení příkladové otázky existuje 3,25 × 10²³ molekuly v 60,50 gramech chloridu vápenatého.

Kroky 2 a 3 lze kombinovat. Nastavte to takto:

60,50 g CalCl₂ × 1 mol CaCl₂ / 110,98 g CaCl₂ × 6,022 x 10²³ molekuly / 1 mol CaCl₂ = 3,25 x 10²³ molekuly v 60,50 gramech chloridu vápenatého.

Několik online stránek má kalkulačku molů na molekuly. Jedním z nich je Omni Calculator a je uveden v sekci Zdroje, ale musí se ještě dokončit Krok 1, výpočet molární hmotnosti.

Krtek (často zkráceně na mol) je jednotka měření. Kdyby někdo prodával vejce, mluvil by o nich v desítkách, ne po jednom. Jako další příklad se stoh papíru prodává v balení po 500 kusech. Krtek je také určité množství.

Pokud chtějí chemici mluvit o neuvěřitelně malých atomech a molekulách, je zapotřebí množství mnohem větší než tucet nebo 500. Atomy a molekuly jsou pouhým okem neviditelné. Ačkoli se velikosti atomů pohybují u jednotlivých prvků, jejich měření je v nanometrech, od 1 × 10^-10 metrů až 5 × 10^-10 metrů. To je milionkrát menší než šířka lidského vlasu.

Je zřejmé, že chemici potřebují k popisu atomů a molekul jednotku, která obsahuje velmi velké množství položek. Krtek je počet položek společnosti Avogadro: 6,022 × 10²³. Toto číslo je ve vědecké notaci a označuje, že napravo od desetinné čárky je 23 míst, nebo 602 200 000 000 000 000 000 000. Krtek je však 6,022 × 10²³ čehokoliv:

• 1 mol atomů Ca = 6,022 × 10²³ Atomy Cu
• 1 mol atomů Cl = 6,022 × 10²³ Atomy S.
• 1 mol CaCl₂ molekuly = 6,022 × 10²³ Cu₂S molekuly
• 1 mol grapefruitu = 6,022 × 10²³ grapefruity

Abychom získali představu o tom, jak velké je toto číslo, 1 krtek grapefruitu by zaplnil vnitřek Země.

Chemici souhlasili s použitím uhlíku-12 jako standardu v měření krtků. To znamená, že mol je počet atomů v přesně 12 gramech uhlíku-12.

Je důležité porozumět rozdílu mezi atomy a molekulami. Atom, z řeckého slova atomos což znamená nedělitelný, je nejmenší částice v prvku, která má vlastnosti tohoto prvku. Například jeden atom mědi bude mít vlastnosti mědi, ale nelze jej dále rozložit a zachovat tyto vlastnosti mědi.

Atom:

• má jádro, které obsahuje protony a neutrony
• má elektrony, které se nacházejí mimo jádro

Elektrony, záporně nabité, a protony, kladně nabité, vytvářejí elektricky neutrální atom. Atomy jsou však plně stabilní pouze tehdy, když jsou jejich vlastní vnější elektronové skořápky plné a stanou se jako stabilní vzácné plyny (skupina 18) na periodickém grafu.

Když se atomy spojí, mohou vytvářet molekuly. Molekula je sloučenina, kde prvky jsou v určitých, pevných poměrech, jako je voda, H₂O, nebo cukrová glukóza, C₆H₁₂Ó₆. Ve vodě jsou v každé molekule vody dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku. V glukóze je šest atomů uhlíku, 12 atomů vodíku a šest atomů kyslíku.

Atomy, které tvoří molekulu, jsou drženy pohromadě chemickými vazbami. Existují tři hlavní typy chemických vazeb:

• iontový: když se jeden atom vzdá jednoho nebo více elektronů jinému atomu
• kovalentní: sdílení elektronů mezi atomy
• metalický: vyskytuje se pouze v kovech, kde jsou atomy kovů pevně zabalené a vnější elektrony se stávají mořem elektronů

Prvním vědcem, který vypočítal počet molekul v látce, byl Josef Loschmidt a po něm je pojmenována hodnota počtu molekul plynu v jednom kubickém centimetru. Francouzský vědec Jean Perrin vyvinul koncept určitého počtu molekul jako univerzální konstanty a tuto konstantu pojmenoval po italském vědci Amedeovi Avogadrovi (1776–1856).

Amedeo Avogadro jako první vědec navrhl, že stejné objemy plynů při stejné teplotě a tlaku budou mít stejný počet částic. Ačkoli Avogadrovo dílo bylo během jeho života obecně ignorováno, Perrin ho poctil za jeho příspěvek k vědě.

Amedeo Avagadro nikdy nenavrhl konstantu, 6,022 × 10²³, pojmenovaný po něm. Avogadrova konstanta je ve skutečnosti číslo odvozené experimentálně a aktuální hodnota uvedená v Národním institutu pro standardy a technologie má osm platných čísel: 6,02214076 × 10²³.