Pour calculer le nombre d'atomes dans une formule, le poids d'un échantillon, sa masse atomique du tableau périodique et une constante connue sous le nom de nombre d'Avogadro sont nécessaires.
Étape 1: Trouvez la masse molaire de la formule
Trouvez un tableau périodique des éléments pour trouver la masse molaire de votre échantillon. Si votre échantillon est composé d'un élément, comme le cuivre, localisez la masse atomique sur le tableau périodique. La masse atomique est généralement indiquée sous la symbole pour cet élément.
La masse atomique du cuivre est de 63,55 unités de masse atomique. Cette masse de formule est numériquement égale à la masse molaire en grammes/mole, ce qui signifie que le cuivre est de 63,55 grammes/mole.
Que vous utilisiez un élément individuel comme le cuivre ou une molécule, la procédure pour trouver les atomes dans une formule reste la même.
Exemple: Combien d'atomes sont présents dans 32,80 grammes de cuivre ?
Trouver la masse molaire de cuivre dans le tableau périodique: 63,55 grammes/mole.
Comprendre la taupe: La taupe (souvent abrégée en mol) répertoriée ci-dessus est une unité de mesure. Si vous vendiez des œufs, vous en parleriez par dizaines, pas un par un.
Une taupe est aussi une certaine quantité. Si les chimistes veulent parler d'atomes et de molécules incroyablement petits, une quantité bien supérieure à une douzaine est nécessaire. Une taupe est le nombre d'articles d'Avogadro: 6,022 × 1023.
- 1 mole d'atomes de Cu = 6,022 × 1023 atomes de cuivre
- 1 mole d'atomes S = 6,022 × 1023 atomes S
- 1 mole de Cu2Molécules S = 6,022 × 1023 Cu2Molécules S
- 1 mole de centimes = 6,022 × 1023 sous
Pour donner une idée de la taille de ce nombre, 1 mole de centimes serait assez d'argent pour payer toutes les dépenses de chaque pays sur terre pendant environ le prochain milliard d'années.
Étape 2: Trouvez le nombre de grains de beauté
L'exemple est 32,80 grammes de Cu. Changez cela en grains de beauté en utilisant la masse molaire que vous avez trouvée à l'étape 1. Les chimistes utilisent des rapports pour ce calcul.
Commencez par ce que vous savez et ajoutez le rapport de masse molaire pour que les unités s'annulent:
32,80 g de Cu × 1 mol Cu / 63,55 g Cu = 0,52 mole de Cu
Étape 3: Convertir les moles en atomes à l'aide du nombre d'Avogadro
Une fois que la quantité de moles est connue, le nombre d'atomes dans la formule peut être calculé en utilisant le nombre d'Avogadro. Encore une fois, utilisez le format de ratio.
Notez que le nombre de moles est utilisé à partir de l'étape 2 pour démarrer le calcul des moles aux atomes :
0,52 mol de Cu × 6,022 x 1023 atomes / 1 mole de Cu = 3,13 x 1023 molécules
Pour répondre à votre exemple de question, il y a 3,13 × 1023 atomes dans 32,80 grammes de cuivre.
Les étapes 2 et 3 peuvent être combinées. Configurez-le comme suit :
32,80 g de Cu × 1 mol Cu / 159,17 g Cu × 6,022 x 1023 atomes / 1 mol de Cu = 3,13 x 1023 atomes dans 32,80 grammes de cuivre
Plusieurs sites en ligne ont un certain nombre de calculateur d'atomes. L'un est la calculatrice Omni et est répertorié dans la section Ressources, mais vous aurez toujours besoin de savoir comment calculer la masse molaire (étape 1).
Note historique: pourquoi s'appelle-t-on le numéro d'Avogadro ?
Le numéro d'Avogadro porte le nom d'Amedeo Avogadro (1776-1856), un scientifique italien qui a émis l'hypothèse que des volumes égaux de gaz à la même température et pression auront le même nombre de particules.
Avogadro n'a pas proposé la constante, 6,022 ×1023, mais en raison de ses contributions à la science, la constante a été nommée d'après lui. Incidemment, Avogadro a introduit pour la première fois sa théorie des gaz en 1811, et elle a été ignorée pendant 50 ans.