Um die Anzahl der Atome in einer Formel zu berechnen, werden das Gewicht einer Probe, ihre Atommasse aus dem Periodensystem und eine Konstante, die als Avogadro-Zahl bekannt ist, benötigt.
Schritt 1: Finden Sie die Molmasse der Formel
Finden Sie ein Periodensystem der Elemente, um die Molmasse Ihrer Probe zu bestimmen. Wenn Ihre Probe aus einem Element wie Kupfer besteht, suchen Sie die Atommasse im Periodensystem. Die Atommasse wird normalerweise unter dem Symbol für dieses Element.
Die Atommasse von Kupfer beträgt 63,55 Atommasseneinheiten. Diese Formelmasse ist numerisch gleich der Molmasse in Gramm/Mol, was bedeutet, dass Kupfer 63,55 Gramm/Mol beträgt.
Egal, ob Sie ein einzelnes Element wie Kupfer oder ein Molekül verwenden, das Verfahren zum Auffinden der Atome in einer Formel bleibt gleich.
Beispiel: Wie viele Atome sind in 32,80 Gramm Kupfer enthalten?
Finden Sie die Molmasse Kupfer im Periodensystem: 63,55 Gramm/Mol.
Den Maulwurf verstehen: Das oben aufgeführte Mol (oft als Mol abgekürzt) ist eine Maßeinheit. Wenn Sie Eier verkauften, würden Sie zu Dutzenden über sie sprechen, nicht nacheinander.
Ein Maulwurf ist auch eine bestimmte Menge. Wenn Chemiker von unglaublich kleinen Atomen und Molekülen sprechen wollen, braucht es weit mehr als ein Dutzend. Ein Maulwurf ist die Anzahl der Gegenstände von Avogadro: 6.022 × 1023.
- 1 Mol Cu-Atome = 6.022 × 1023 Cu-Atome
- 1 Mol S-Atome = 6.022 × 1023 S-Atome
- 1 mol Cu2S-Moleküle = 6.022 × 1023 Cu2S-Moleküle
- 1 Mol Pfennige = 6.022 × 1023 Pfennige
Um eine Vorstellung davon zu geben, wie groß diese Zahl ist, wäre 1 Mol Pfennige genug Geld, um alle Ausgaben jedes Landes auf der Erde für die nächsten Milliarden Jahre zu bezahlen.
Schritt 2: Finden Sie die Anzahl der Maulwürfe
Das Beispiel ist 32,80 Gramm Cu. Wandeln Sie dies in Mol um, indem Sie die in Schritt 1 gefundene Molmasse verwenden. Chemiker verwenden für diese Berechnung Verhältnisse.
Beginnen Sie mit dem, was Sie wissen, und fügen Sie das Molmassenverhältnis hinzu, damit sich die Einheiten aufheben:
32,80 g Cu × 1 mol Cu / 63,55 g Cu = 0,52 mol Cu
Schritt 3: Konvertieren Sie Mole in Atome mit der Avogadro-Zahl
Sobald die Molmenge bekannt ist, kann die Anzahl der Atome in der Formel mit der Avogadro-Zahl berechnet werden. Verwenden Sie wieder das Verhältnisformat.
Beachten Sie, dass die Anzahl der Mole ab Schritt 2 verwendet wird, um die Berechnung von Molen zu Atomen zu starten:
0,52 mol Cu × 6,022 x 1023 Atome / 1 mol Cu = 3,13 x 1023 Moleküle
Um Ihre Beispielfrage zu beantworten, gibt es 3,13 × 1023 Atome in 32,80 Gramm Kupfer.
Schritt 2 und 3 können kombiniert werden. Richten Sie es wie folgt ein:
32,80 g Cu × 1 mol Cu / 159,17 g Cu × 6,022 x 1023 Atome / 1 mol Cu = 3,13 x 1023 Atome in 32,80 Gramm Kupfer
Mehrere Online-Sites haben einen Atom-Rechner. Einer ist der Omni-Rechner und ist im Abschnitt Ressourcen aufgeführt, aber Sie müssen noch wissen, wie man die Molmasse berechnet (Schritt 1).
Historische Anmerkung: Warum heißt sie Avogadros Nummer?
Avogadros Nummer ist nach Amedeo Avogadro (1776-1856), einem italienischen Wissenschaftler, der die Hypothese aufgestellt hat, benannt dass gleiche Gasvolumina bei gleicher Temperatur und gleichem Druck die gleiche Anzahl von Partikel.
Avogadro hat die Konstante 6.022 ×10. nicht vorgeschlagen23, aber wegen seiner Beiträge zur Wissenschaft wurde die Konstante nach ihm benannt. Übrigens stellte Avogadro erstmals 1811 seine Gastheorie vor, die 50 Jahre lang ignoriert wurde.