Lidský mozek jen těžko přemýšlí o opravdu velkém čísle i o opravdu malém počtu. V chemické laboratoři se často ocitnete konfrontováni s oběma.
Řekněme, že máte jednoduchý solný roztok, se kterým budete pracovat v laboratoři. Je to dost snadné na to, abyste viděli řešení. Je to čiré a vodnaté. Jak ale víte, kolik jednotlivých molekul soli je v tomto roztoku?
Nemůžete se jen podívat na řešení a přijít na to. Počítání molekul v roztoku není tak jednoduché jako počítání želé ve sklenici. Nemůžete ani vyskočit vzorek roztoku pod světelný mikroskop, abyste se pokusili vidět molekuly. Jsou prostě příliš malé!
Jak tedy můžete vysvětlit, kolik molekul solí existuje? Klíč je Avogadro číslo.
Jaké je číslo společnosti Avogadro?
Uvnitř vašeho solného roztoku nejen nevidíte molekuly, ale je jich spousta. Ve skutečnosti je jich tolik, že může být velmi obtížné skutečně pochopit jejich počet. Máte co do činění s obrovským množstvím velmi malé částice. Chemie však vyžaduje znalost počtu částic z mnoha důvodů, mezi které patří předpovídání reakcí a vytváření řešení.
Musíte znát počet molekul a to, jak to souvisí s hmotou, protože častěji než při přípravě řešení vážíte dotyčnou složku. Například nepočítáte individuální počet molekul, které potřebujete v solném roztoku. Místo toho zvážíte množství rozpuštěné látky, které odpovídá počtu požadovaných molekul.
The krtek umožňuje most mezi nepochopitelným světem obrovského počtu malých molekul a schopností skutečně vážit látky a pracovat s nimi. Krtek látky obsahuje 6,022 x 1023 částice této látky. Toto je číslo společnosti Avogadro.
Krtek je tedy souhrnné číslo. Je to podobné jako další kolektivní číslo, které možná znáte: tucet. Tucet může odkazovat na cokoli: tucet koblih je vždy dvanáct koblih a tucet plameňáků je vždy dvanáct plameňáků.
Stejným způsobem by měl koblih 6,022 x 1023 koblihy a krtek plameňáků by měl 6,022 x 1023 plameňáci. Mol NaCl by byl také 6,022 x 1023 molekuly NaCl.
Vztah mezi moly a hmotou je známý jako molární hmotnost nebo počet gramů v jednom molu látky. Molární hmotnost pro jakýkoli prvek lze nalézt pod symbolem v periodické tabulce.
Například molární hmotnost uhlíku je 12,01 g / mol. To znamená, že v jednom molu uhlíku je 12,01 gramu uhlíku.
Použití Avogadrova čísla k výpočtu počtu molekul
Řekněme, že máte 2 moly NaCl. Kolik molekul NaCl je to? Zde můžete použít číslo společnosti Avogadro:
2 moly NaCl tedy obsahují 1,2 x 1024 molekuly NaCl.
Co když místo 2 krtků dostanete 2 gramů NaCl. Kolik molekul NaCl obsahuje?
Abyste to zjistili, budete potřebovat molární hmotnost NaCl, která je 58,44 g / mol. Nejprve převeďte gramy na mol pomocí molární hmotnosti a poté pomocí Avogadrova čísla zjistěte počet molekul:
Tento výpočet vám říká, že existuje 2,1 x 1022 molekuly NaCl ve 2 gramech NaCl.