Para calcular el número de átomos en una fórmula, se necesitan el peso de una muestra, su masa atómica de la tabla periódica y una constante conocida como número de Avogadro.
Paso 1: Encuentra la masa molar de la fórmula
Encuentre una tabla periódica de elementos para encontrar la masa molar de su muestra. Si su muestra está hecha de un elemento, como el cobre, ubique la masa atómica en la tabla periódica. La masa atómica generalmente se enumera debajo de la símbolo para ese elemento.
La masa atómica del cobre es 63.55 unidades de masa atómica. La masa de esta fórmula es numéricamente igual a la masa molar en gramos / mol, y esto significa que el cobre es 63,55 gramos / mol.
Ya sea que use un elemento individual como el cobre o una molécula, el procedimiento para encontrar los átomos en una fórmula sigue siendo el mismo.
Ejemplo: ¿Cuántos átomos hay en 32,80 gramos de cobre?
Encuentra la masa molar de cobre en la tabla periódica: 63,55 gramos / mol.
Entendiendo el topo: El mol (a menudo abreviado como mol) mencionado anteriormente es una unidad de medida. Si vendieras huevos, hablarías de ellos por docenas, no uno por uno.
Un lunar también es una cierta cantidad. Si los químicos quieren hablar de átomos y moléculas increíblemente pequeños, se necesita una cantidad mucho mayor que una docena. Un lunar es el número de elementos de Avogadro: 6.022 × 1023.
- 1 mol de átomos de Cu = 6.022 × 1023 Átomos de Cu
- 1 mol de átomos de S = 6.022 × 1023 Átomos S
- 1 mol de Cu2Moléculas S = 6.022 × 1023 Cu2Moléculas S
- 1 mol de monedas de un centavo = 6.022 × 1023 centavos
Para dar una idea de cuán grande es este número, 1 mol de centavos sería suficiente dinero para pagar todos los gastos de cada país de la tierra durante aproximadamente los próximos mil millones de años.
Paso 2: Encuentra el número de moles
El ejemplo es 32,80 gramos de Cu. Cambie eso en lunares usando la masa molar que encontró en el Paso 1. Los químicos usan proporciones para este cálculo.
Comience con lo que sabe y agregue la relación de masa molar, por lo que las unidades se cancelarán:
32,80 g de Cu × 1 mol Cu / 63,55 g Cu = 0,52 mol de Cu
Paso 3: convierta los moles en átomos usando el número de Avogadro
Una vez que se conoce la cantidad de moles, el número de átomos en la fórmula se puede calcular usando el número de Avogadro. Nuevamente, use el formato de proporción.
Observe que se usa el número de moles del paso 2 para comenzar el cálculo de moles a átomos:
0,52 mol de Cu × 6.022 x 1023 átomos / 1 mol de Cu = 3,13 x 1023 moléculas
Para responder a su pregunta de ejemplo, hay 3,13 × 1023 átomos en 32,80 gramos de cobre.
Los pasos 2 y 3 se pueden combinar. Configúrelo de la siguiente manera:
32,80 g de Cu × 1 mol Cu / 159,17 g Cu × 6,022 x 1023 átomos / 1 mol de Cu = 3,13 x 1023 átomos en 32,80 gramos de cobre
Varios sitios en línea tienen una calculadora de número de átomos. Una es la calculadora Omni y se encuentra en la sección de Recursos, pero aún necesitará saber cómo calcular la masa molar (Paso 1).
Nota histórica: ¿Por qué se llama número de Avogadro?
El número de Avogadro lleva el nombre de Amedeo Avogadro (1776-1856), un científico italiano que formuló la hipótesis que volúmenes iguales de gases a la misma temperatura y presión tendrán el mismo número de partículas.
Avogadro no propuso la constante, 6.022 × 1023, pero debido a sus contribuciones a la ciencia, la constante recibió su nombre. Por cierto, Avogadro introdujo por primera vez su teoría del gas en 1811 y fue ignorada durante 50 años.