Ένα άτομο είναι ένα στοιχείο. Οι δύο λέξεις είναι συνώνυμες, οπότε αν ψάχνετε για τον αριθμό ατόμων σε ένα στοιχείο, η απάντηση είναι πάντα μία και μόνο μία. Οι επιστήμονες γνωρίζουν 118 διαφορετικά στοιχεία, τα οποία κατηγοριοποιούν στον περιοδικό πίνακα, ένα διάγραμμα που τα ταξινομεί σε αυξανόμενη σειρά σύμφωνα με τον αριθμό των πρωτονίων στους πυρήνες τους. Αυτή η ρύθμιση σάς επιτρέπει να απαντήσετε σε μια σημαντική ερώτηση με μια ματιά: "Ποιος είναι ο αριθμός των πρωτονίων ένα συγκεκριμένο στοιχείο; "Για να απαντήσετε σε αυτό, απλά πρέπει να κοιτάξετε τη θέση που καταλαμβάνει το στοιχείο στο διάγραμμα. Ο αριθμός θέσης αντιστοιχεί στον αριθμό των πρωτονίων.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Εάν έχετε ένα δείγμα που περιέχει άτομα ενός μόνο στοιχείου, μπορείτε να βρείτε τον αριθμό των ατόμων ζυγίζοντας το.
Στοιχεία που σχηματίζουν διατομικά μόρια
Μερικά άτομα μπορούν να σχηματίσουν ομοιοπολικούς δεσμούς με άλλα άτομα του ίδιου στοιχείου για να σχηματίσουν διατομικά μόρια. Το πιο γνωστό είναι το οξυγόνο (O). Ένα μόνο άτομο οξυγόνου είναι πολύ αντιδραστικό, αλλά όταν σχηματίζει δεσμό με άλλο άτομο οξυγόνου για να σχηματίσει Ο
Ευγενή αέρια και μέταλλα
Μερικά άτομα, όπως το νάτριο και ο φωσφόρος, είναι τόσο αντιδραστικά που ποτέ δεν βρίσκονται ελεύθερα στη φύση. Ωστόσο, δύο ομάδες στοιχείων, τα ευγενή αέρια και τα ευγενή μέταλλα, είναι σταθερά και μπορούν να υπάρχουν σε δείγματα που περιέχουν μόνο μη δεσμευμένα άτομα αυτού του στοιχείου. Για παράδειγμα, ένα δοχείο γεμάτο αέριο αργόν (Ar) περιέχει μόνο άτομα αργού και μια ράβδος καθαρού χρυσού περιέχει μόνο άτομα χρυσού (Au). Εάν έχετε ένα μεγάλο δείγμα ευγενούς αερίου ή μετάλλου, μπορείτε να υπολογίσετε πόσα άτομα περιέχει με ζύγιση.
Εκτός από αυτά τα αέρια και μέταλλα, ο άνθρακας (C) μπορεί επίσης να υπάρχει στην ελεύθερη κατάσταση. Το διαμάντι και ο γραφίτης είναι οι δύο πιο κοινές μορφές. Μεταξύ των μη μετάλλων, ο άνθρακας είναι μοναδικός στην ικανότητά του να υπάρχει με αυτόν τον τρόπο.
Μετρώντας άτομα
Για να υπολογίσετε τον αριθμό ατόμων σε ένα δείγμα, πρέπει να βρείτε πόσα γραμμομόρια του στοιχείου περιέχει το δείγμα. Ένα mole είναι μια μονάδα χημικής χρήσης. Είναι ίσο με τον αριθμό του Avogadro (6.02 X 1023) ατόμων. Εξ ορισμού, το βάρος ενός γραμμομορίου στοιχείου (η μοριακή του μάζα) είναι ίσο με το ατομικό του βάρος σε γραμμάρια. Το ατομικό βάρος για κάθε στοιχείο βρίσκεται στον περιοδικό πίνακα ακριβώς κάτω από το σύμβολο του στοιχείου. Το ατομικό βάρος του άνθρακα είναι 12 μονάδες ατομικής μάζας (amu), έτσι το βάρος ενός γραμμομορίου είναι 12 γραμμάρια.
Εάν έχετε ένα δείγμα που περιέχει μόνο άτομα ενός συγκεκριμένου στοιχείου, ζυγίστε το δείγμα σε γραμμάρια και διαιρέστε με το ατομικό βάρος του στοιχείου. Το πηλίκο σας λέει τον αριθμό των γραμμομορίων. Πολλαπλασιάστε αυτό με τον αριθμό του Avogadro και θα μάθετε πόσα άτομα περιέχει το δείγμα.
Παραδείγματα
1. Πόσα άτομα υπάρχουν σε μια ουγγιά καθαρού χρυσού;
Μια ουγγιά είναι 28 γραμμάρια και το ατομικό βάρος του χρυσού είναι 197. Το δείγμα περιέχει 28 ÷ 197 = 0,14 moles. Ο πολλαπλασιασμός αυτού με τον αριθμό του Avogadro σας λέει τον αριθμό των ατόμων στο δείγμα = 8,43 x 1022 άτομα.
2. Πόσα άτομα οξυγόνου υπάρχουν σε ένα δείγμα αερίου που ζυγίζει 20 γραμμάρια;
Η ίδια διαδικασία ισχύει για τον εντοπισμό του αριθμού των ατόμων σε ένα διατομικό αέριο, παρόλο που τα άτομα έχουν συνδυαστεί για να σχηματίσουν μόρια. Το ατομικό βάρος του οξυγόνου είναι 16, οπότε ένα γραμμομόριο ζυγίζει 16 γραμμάρια. Το δείγμα ζυγίζει 20 γραμμάρια, που ισούται με 1,25 γραμμομόρια. Επομένως, ο αριθμός των ατόμων είναι 7,53 x 1023.