Moolien muuntamiseksi molekyyleiksi sinun on tiedettävä näytteen paino, sen jaksoittaisen taulukon atomimassojen summa ja vakio, joka tunnetaan nimellä Avogadron numero. Seuraavien vaiheiden lisäksi moolista molekyyliin -laskin löytyy verkosta.
Vaihe 1: Etsi molekyylin moolimassa
Etsi jaksollinen taulukko elementtejä löytääksesi näytteen moolimassa. Jos näyte on valmistettu yhdestä alkuaineesta, kuten kalsiumista, etsi atomimassa jaksollisessa taulukossa. Atomimassa on yleensä lueteltu kyseisen elementin symbolin alapuolella.
Jos näyte on molekyyli, kuten H2O, summa kaikkien komponenttien moolimassa. On kaksi vetyatomia ja yksi happiatomi; 2 (1,01 amu) + (16,00 amu) = 18,02 amu. Tämä kaavan massa on numeerisesti yhtä suuri kuin moolimassa grammoina / mooli, ja tämä tarkoittaa H: n moolimassaa2O on 18,02 grammaa / mooli.
Käytetäänkö yksittäistä elementtiä, kuten kalsiumia, vai molekyyliä, kuten H2O, menettely atomien tai molekyylien määrän löytämiseksi pysyy samana. Lisäksi moolien suhde molekyylien määrään ei ole riippuvainen molekyylin monimutkaisuudesta.
Esimerkki ongelmasta: Kuinka monta molekyyliä on läsnä 60,50 grammassa kalsiumkloridia, CalCl2?
Etsi moolimassaes jaksollisessa taulukossa kullekin molekyylikaavan elementille.
Ca on 40,08 amu (tai g / mol). Kloori on 35,45 amu (tai g / mol).
Moolimassa: (40,08 g / mol) + 2 (35,45 g / mol) = 110,98 g / mol
CaCl: n moolimassa2 on 110,98 g / mol.
Vaihe 2: Etsi moolien lukumäärä
Esimerkki on 60,50 grammaa CaCl: a2. Muuta tämä mooleiksi käyttämällä vaiheessa 1 löytämääsi moolimassaa. Kemistit käyttävät suhdetta tässä laskelmassa.
Aloita tiedosta ja lisää moolisuhteeseen, jotta yksiköt peruutetaan:
60,50 g CaCl: a2S × 1 mol CaCl2 / 110,98 g CaCl2= 0,54 mol CaCl: a2
Vaihe 3: Muunna moolit molekyyleiksi käyttämällä Avogadron lukua
Kerran moolien määrä CaCl: ssä2 tunnetaan, kaavan molekyylien lukumäärä voidaan laskea käyttämällä Avogadron lukua, 6,022 x 1023 molekyylejä. Käytä jälleen suhdemuotoa.
Huomaa, että moolien lukumäärää käytetään vaiheesta 2 laskelmien aloittamiseksi mooleista molekyyleihin:
0,54 mol CaCl: a2 × 6,022 x 1023 molekyylejä / 1 mol CalCl2= 3,25 x 1023 molekyylejä
Esimerkkikysymykseen vastaamiseksi on 3,25 × 1023 molekyylit 60,50 grammassa kalsiumkloridia.
Vaiheet 2 ja 3 voidaan yhdistää. Määritä se seuraavasti:
60,50 g CalCl2 × 1 mol CaCl2 / 110,98 g CaCl2 × 6.022 x 1023 molekyylit / 1 mol CaCl: a2 = 3,25 x 1023 molekyylit 60,50 grammassa kalsiumkloridia.
Moolit molekyylilaskuriin
Monilla online-sivustoilla on moolien molekyylien laskin. Yksi on Omni-laskin ja se on lueteltu Resurssit-osiossa, mutta vaihe 1, moolimassan laskeminen, on silti suoritettava.
Mikä on mooli kemiassa?
Mooli (usein lyhennettynä mol) on mittayksikkö. Jos myydään munia, puhutaan niistä kymmenissä, ei yksi kerrallaan. Toisena esimerkkinä papereita myydään 500 pakkauksessa. Mooli on myös tietty määrä.
Jos kemistit haluavat puhua uskomattoman pienistä atomeista ja molekyyleistä, tarvitaan paljon enemmän kuin tusina tai 500. Atomit ja molekyylit ovat näkymättömiä paljaalla silmällä. Vaikka atomikoot vaihtelevat yksittäisille elementeille, niiden mittaus tapahtuu nanometreinä, jotka vaihtelevat välillä 1 × 10-10 metreihin 5 × 10-10 metriä. Tämä on miljoona kertaa pienempi kuin hiusten leveys.
Kemistit tarvitsevat selvästi yksikön, joka sisältää hyvin suuren määrän esineitä atomien ja molekyylien kuvaamiseksi. Mooli on Avogadron esineiden lukumäärä: 6.022 × 1023. Tämä luku on tieteellisessä merkinnässä ja tarkoittaa, että desimaalipilkun oikealla puolella on 23 paikkaa, eli 602 200 000 000 000 000 000 000. Mooli on kuitenkin 6,022 × 1023 mitään:
- 1 mooli Ca-atomeja = 6,022 × 1023 Cu-atomit
- 1 mooli Cl-atomia = 6,022 × 1023 S-atomit
- 1 mooli CaCl: a2 molekyylit = 6,022 × 1023 Cu2S-molekyylit
- 1 mooli greippi = 6.022 × 1023 greipit
Jotta saataisiin käsitys siitä, kuinka suuri tämä luku on, 1 mooli greippiä täyttäisi maapallon sisäosan.
Kemistit suostuivat käyttämään hiili-12: a standardina moolimittauksessa. Tämä tarkoittaa, että mooli on atomien lukumäärä tarkalleen 12 grammassa hiili-12: ta.
Ero atomien ja molekyylien välillä: Atomit
On tärkeää ymmärtää ero atomien ja molekyylien välillä. Atomi kreikkalaisesta sanasta atomos tarkoittaa jakamatonta, on pienin hiukkanen elementissä, jolla on kyseisen elementin ominaisuuksia. Esimerkiksi yhdellä kupariatomilla on kuparin ominaisuudet, mutta sitä ei voida hajottaa edelleen ja säilyttää nämä kupariominaisuudet.
Atomi:
- on ydin, joka sisältää protoneja ja neutroneja
- on elektroneja, jotka löytyvät ytimen ulkopuolelta
Negatiivisesti varautuneet elektronit ja positiivisesti varautuneet protonit luovat sähköisesti neutraalin atomin. Atomit ovat kuitenkin täysin stabiileja vain, kun niiden omat ulkomaiset elektronikuoret ovat täynnä ja niistä tulee kuin vakaan jalokaasun (ryhmä 18) jaksollisessa kaaviossa.
Ero atomien ja molekyylien välillä: molekyylit
Kun atomit yhdistyvät, ne voivat luoda molekyylejä. Molekyyli on yhdiste, jossa alkuaineet ovat tarkoissa, kiinteissä suhteissa, kuten vesi, H2O tai sokeriglukoosi, C6H12O6. Vedessä kussakin vesimolekyylissä on kaksi alkuaineen vety- ja yksi happiatomia. Glukoosissa on kuusi hiiliatomia, 12 vetyatomia ja kuusi happiatomia.
Molekyylin muodostavat atomit pidetään yhdessä kemiallisten sidosten avulla. Kemiallisia sidoksia on kolme päätyyppiä:
- ioninen: kun yksi atomi luovuttaa yhden tai useamman elektronin toiselle atomille
- kovalenttinen: elektronien jakaminen atomien välillä
- metallinen: esiintyy vain metalleissa, joissa metalliatomit ovat tiiviisti pakattuja ja ulommista elektroneista tulee kuin elektronimeri
Avogadron numero
Ensimmäinen tiedemies, joka laski molekyylien määrän aineessa, oli Josef Loschmidt, ja kaasumolekyylien lukumäärä yhdessä kuutiosenttimetrissä on nimetty hänen mukaansa. Ranskalainen tiedemies Jean Perrin kehitti tietyn määrän molekyylejä olevan universaali vakio ja nimitti tämän vakion italialaisen tiedemiehen Amedeo Avogadron (1776 - 1856) mukaan.
Amedeo Avogadro oli ensimmäinen tutkija, joka ehdotti, että saman verran kaasuja samassa lämpötilassa ja paineessa on sama määrä hiukkasia. Vaikka Avogadron työtä ei yleensä otettu huomioon hänen elinaikanaan, Perrin kunnioitti häntä panoksestaan tieteeseen.
Amedeo Avagadro ei koskaan ehdottanut vakiota, 6,022 × 1023, nimetty hänen mukaansa. Itse asiassa Avogadron vakio on kokeellisesti johdettu luku, ja National Institute of Standards and Technology -organisaation nykyisellä arvolla on kahdeksan merkittävää lukua: 6.02214076 × 1023.