Le cerveau humain a du mal à penser à la fois aux très grands nombres et aux très petits nombres. Dans le laboratoire de chimie, vous vous retrouverez souvent confronté aux deux.
Supposons que vous ayez une solution saline simple avec laquelle vous travaillerez en laboratoire. Il est assez facile pour vous de voir la solution. C'est clair et aqueux. Mais comment savoir combien de molécules individuelles de sel il y a dans cette solution ?
Vous ne pouvez pas simplement regarder la solution et la découvrir. Compter les molécules dans une solution n'est pas aussi simple que de compter les fèves à la gelée dans un bocal. Vous ne pouvez même pas faire passer un échantillon de la solution au microscope optique pour essayer de voir les molécules. Ils sont tout simplement trop petits !
Alors, comment pouvez-vous expliquer le nombre de molécules de sel? La clé est Le numéro d'Avogadro.
Quel est le nombre d'Avogadro ?
À l'intérieur de votre solution saline, non seulement vous ne pouvez pas voir les molécules, mais il y en a des tonnes. En fait, il y en a tellement qu'il peut être très difficile d'en comprendre vraiment le nombre. Vous avez affaire à un nombre énorme d'une très petite particule. Mais, la chimie nécessite la connaissance du nombre de particules pour de nombreuses raisons, parmi lesquelles la prédiction des réactions et la création de solutions.
Vous devez connaître le nombre de molécules et son rapport avec la masse car, le plus souvent, lorsque vous préparez une solution, vous pesez le composant en question. Par exemple, vous ne comptez pas le nombre individuel de molécules dont vous avez besoin dans une solution saline. Au lieu de cela, vous pesez la quantité de soluté qui correspond au nombre de molécules que vous voulez.
le Môle permet un pont entre le monde insondable d'un grand nombre de minuscules molécules et la capacité de peser des substances et de travailler avec elles. Une mole d'une substance contient 6,022 x 1023 particules de cette substance. C'est le numéro d'Avogadro.
Une taupe est donc un nombre collectif. C'est similaire à un autre numéro collectif que vous connaissez peut-être: une douzaine. Une douzaine peut désigner n'importe quoi: une douzaine de beignets est toujours douze beignets, et une douzaine de flamants roses est toujours douze flamants roses.
De la même manière, une taupe de beignets ferait 6,022 x 1023 beignets, et une taupe de flamants roses serait 6,022 x 1023 flamants roses. Une mole de NaCl serait aussi un 6,022 x 1023 molécules de NaCl.
La relation entre les taupes et la masse est connue sous le nom de masse molaire ou le nombre de grammes dans une mole d'une substance. La masse molaire de tout élément se trouve sous le symbole du tableau périodique.
Par exemple, la masse molaire du carbone est de 12,01 g/mol. Cela signifie que dans une mole de carbone, il y a 12,01 grammes de carbone.
Utiliser le nombre d'Avogadro pour calculer le nombre de molécules
Disons que vous avez 2 moles de NaCl. Cela fait combien de molécules de NaCl? Voici où vous pouvez utiliser le numéro d'Avogadro :
Ainsi, 2 moles de NaCl contiennent 1,2 x 1024 molécules de NaCl.
Et si au lieu de 2 moles, on vous en donnait 2 grammes de NaCl. Combien de molécules de NaCl cela contient-il ?
Pour le comprendre, vous aurez besoin de la masse molaire de NaCl qui est de 58,44 g/mol. Tout d'abord, convertissez les grammes en moles en utilisant la masse molaire, puis utilisez le nombre d'Avogadro pour trouver le nombre de molécules :
Ce calcul vous dit qu'il y a 2,1 x 1022 molécules de NaCl dans 2 grammes de NaCl.