Atom je element. Dvije riječi su sinonimi, pa ako tražite broj atoma u elementu, odgovor je uvijek jedan i samo jedan. Znanstvenici znaju za 118 različitih elemenata koje kategoriziraju u periodni sustav, dijagram koji ih raspoređuje u sve većem redoslijedu prema broju protona u njihovim jezgrama. Ovaj raspored omogućuje vam brz odgovor na značajno pitanje: "Koliki je broj protona u određeni element? "Da biste na to odgovorili, jednostavno trebate pogledati mjesto koje element zauzima u grafikon. Broj mjesta odgovara broju protona.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Ako imate uzorak koji sadrži atome pojedinog elementa, broj atoma možete pronaći vaganjem.
Elementi koji tvore dijatomske molekule
Neki atomi mogu tvoriti kovalentne veze s drugim atomima istog elementa da bi stvorili dvoatomske molekule. Najpoznatiji je kisik (O). Jedan atom kisika je visoko reaktivan, ali kad tvori vezu s drugim atomom kisika i tvori O2, kombinacija je stabilnija. To je oblik u kojem kisik postoji u zemljinoj atmosferi. Četiri druga elementa mogu se kombinirati na ovaj način pri standardnoj temperaturi i tlaku. Uključuju dušik (N), koji je najzastupljeniji element u atmosferi, vodik (H), klor (Cl) i fluor (F). Druga dva elementa, brom (Br) i jod (I), mogu stvarati dijatomske molekule pri višim temperaturama. Sve dvoatomske molekule sadrže dva atoma.
Plemeniti plinovi i metali
Neki atomi, poput natrija i fosfora, toliko su reaktivni da se nikada u prirodi ne nalaze slobodni. Međutim, dvije skupine elemenata, plemeniti plinovi i plemeniti metali, stabilne su i mogu postojati u uzorcima koji sadrže samo nevezane atome tog elementa. Na primjer, posuda puna plina argona (Ar) sadrži samo atome argona, a poluga čistog zlata sadrži samo atome zlata (Au). Ako imate velik uzorak plemenitog plina ili metala, vagom možete izračunati koliko atoma sadrži.
Uz ove plinove i metale, u slobodnom stanju može postojati i ugljik (C). Dijamant i grafit dva su najčešća oblika. Među nemetalima ugljik je jedinstven po svojoj sposobnosti da postoji na ovaj način.
Brojanje atoma
Da biste izračunali broj atoma u uzorku, morate pronaći koliko molova elementa sadrži uzorak. Krtica je jedinica koju kemičari koriste. Jednako je Avogadrovu broju (6,02 X 1023) atoma. Po definiciji, težina jednog mola elementa (njegova molarna masa) jednaka je njegovoj atomskoj težini u gramima. Atomska težina svakog elementa nalazi se na periodnom sustavu točno ispod simbola elementa. Atomska težina ugljika je 12 atomskih masenih jedinica (amu), tako da je masa jednog mola 12 grama.
Ako imate uzorak koji sadrži samo atome određenog elementa, izvažite uzorak u gramima i podijelite s atomskom težinom elementa. Količnik vam govori o broju madeža. Pomnožite to s Avogadrovim brojem i saznat ćete koliko atoma sadrži uzorak.
Primjeri
1. Koliko atoma ima u jednoj unci čistog zlata?
Unca je 28 grama, a atomska težina zlata 197. Uzorak sadrži 28 ÷ 197 = 0,14 mola. Pomnoživši to s Avogadrovim brojem, dobijete broj atoma u uzorku = 8,43 x 1022 atoma.
2. Koliko atoma kisika ima u uzorku plina koji teži 20 grama?
Isti postupak odnosi se na pronalaženje broja atoma u dvoatomnom plinu, iako su se atomi kombinirali i tvorili molekule. Atomska težina kisika je 16, pa jedan mol teži 16 grama. Uzorak je težak 20 grama, što je jednako 1,25 mola. Stoga je broj atoma 7,53 x 1023.