Az anyajegyek molekulákká történő átalakításához meg kell tudni a minta tömegét, a periódusos rendszerben található atomtömegek összegét és az Avogadro számaként ismert konstansot. A következő lépések mellett egy mol-molekulák számológép is megtalálható az interneten.
1. lépés: Keresse meg a molekula molekulatömegét
Keresse meg az elemek periódusos rendszerét a minta moláris tömegének meghatározásához. Ha a minta egy elemből, például kalciumból készül, keresse meg a mintát atomtömeg a periódusos rendszeren. Az atomtömeg általában az adott elem szimbóluma alatt szerepel.
Ha a minta molekula, például H2O, összesítse az összes komponens moláris tömegét. Két hidrogénatom és egy oxigénatom van; 2 (1,01 amu) + (16,00 amu) = 18,02 amu. Ez a képlet tömeg számszerűen megegyezik a mol / m g / mol moláris tömeggel, és ez a H mol tömegét jelenti2O értéke 18,02 g / mol.
Függetlenül attól, hogy egyedi elemet, például kalciumot használunk, vagy olyan molekulát, mint H2O, az atomok vagy molekulák mennyiségének megállapítására szolgáló eljárás ugyanaz marad. Ezenkívül az anyajegyek és a molekulák száma közötti viszony nem függ a molekula összetettségétől.
Példa probléma: Hány molekula van jelen 60,50 gramm kalcium-kloridban (CalCl)2?
Keresse meg a moláris tömegetes a periódusos rendszerben a molekulaképlet minden eleméhez.
A Ca 40,08 amu (vagy g / mol). A klór értéke 35,45 amu (vagy g / mol).
Molekulatömeg: (40,08 g / mol) + 2 (35,45 g / mol) = 110,98 g / mol
A CaCl moláris tömege2 110,98 g / mol.
2. lépés: Keresse meg a vakondok számát
A példa 60,50 gramm CaCl2. Változtassa ezt molokká az 1. lépésben talált moláris tömeg felhasználásával. A vegyészek arányokat használnak ehhez a számításhoz.
Kezdje azzal, ami ismert, és adja hozzá a moláris tömegarányt, így az egységek törlődnek:
60,50 g CaCl2S × 1 mol CaCl2 / 110,98 g CaCl2= 0,54 mol CaCl2
3. lépés: Konvertálja a molokat molekulákká Avogadro számának felhasználásával
Miután a molok mennyisége CaCl-ban2 ismert, a képletben szereplő molekulák száma kiszámítható Avogadro számának (6,022 x 10) felhasználásával23 molekulák. Ismét használja az arány formátumot.
Vegye figyelembe, hogy az anyajegyek számát a 2. lépéstől kezdve kezdik a molokról molekulákra vonatkozó számításokat:
0,54 mol CaCl2 × 6,022 x 1023 molekulák / 1 mol CalCl2= 3,25 x 1023 molekulák
A példakérdés megválaszolásához 3,25 × 1023 molekulákat 60,50 gramm kalcium-kloridban.
A 2. és 3. lépés kombinálható. Állítsa be a következőképpen:
60,50 g CalCl2 × 1 mol CaCl2 / 110,98 g CaCl2 × 6,022 x 1023 molekulák / 1 mol CaCl2 = 3,25 x 1023 molekulákat 60,50 gramm kalcium-kloridban.
Vakondok a molekulák számológépéhez
Számos online webhely rendelkezik mól-molekula számológéppel. Az egyik az Omni kalkulátor, és szerepel az erőforrások részben, de az 1. lépést, a moláris tömeg kiszámítását, még be kell fejezni.
Mi az anyajegy a kémia területén?
A vakond (gyakran rövidítve mol-nak) mértékegység. Ha valaki eladta a tojásokat, több tucatban beszélne róluk, nem egyenként. Másik példaként említhetjük, hogy a papírt 500 darabos kiszerelésben értékesítik. A vakond is egy bizonyos mennyiség.
Ha a vegyészek hihetetlenül kicsi atomokról és molekulákról akarnak beszélni, akkor egy tucatnál vagy 500-nál jóval nagyobb mennyiségre van szükség. Az atomok és molekulák szabad szemmel láthatatlanok. Bár az atomméretek az egyes elemeknél változnak, mérésük nanométerben történik, 1 × 10 tartományban-10 méter 5 × 10-ig-10 méter. Ez milliószor kisebb, mint az emberi haj szélessége.
A vegyészeknek egyértelműen szükségük van olyan egységre, amely nagyon nagy mennyiségű elemet tartalmaz az atomok és molekulák leírására. A vakond az Avogadro tételek száma: 6.022 × 1023. Ez a szám tudományos jelölésben van, és azt jelzi, hogy a tizedesvesszőtől jobbra 23 hely van, vagyis 602 200 000 000 000 000 000 000. Egy anyajegy azonban 6,022 × 1023 bármiről:
- 1 mol Ca-atom = 6,022 × 1023 Cu atomok
- 1 mol Cl-atom = 6,022 × 1023 S atomok
- 1 mol CaCl2 molekulák = 6,022 × 1023 Cu2S molekulák
- 1 mol grapefruit = 6,022 × 1023 grépfrút
Hogy képet alkossunk arról, hogy mekkora ez a szám, 1 mol grapefruit töltené be a Föld belsejét.
A kémikusok beleegyeztek abba, hogy a szén-12-et szabványként használják az anyajegyek mérésében. Ez azt jelenti, hogy egy mól az atomok száma pontosan 12 gramm szén-12-ben.
Az atomok és a molekulák közötti különbség: atomok
Fontos megérteni az atomok és a molekulák közötti különbséget. Egy atom, a görög szóból atomos jelentése oszthatatlan, egy elem legkisebb részecskéje, amely rendelkezik az elem tulajdonságokkal. Például egy rézatomnak megvannak a réz tulajdonságai, de nem bontható tovább és megtarthatja ezeket a réz tulajdonságokat.
Egy atom:
- olyan magja van, amely protonokat és neutronokat tartalmaz
- elektronjai vannak, amelyek a magon kívül találhatók
A negatív töltésű elektronok és a pozitív töltésű protonok elektromosan semleges atomot hoznak létre. Az atomok azonban csak akkor stabilak teljesen, ha a saját külső elektronhéjuk tele van, és olyanokká válnak, mint a periódusos diagram stabil nemesgázai (18. csoport).
Az atomok és a molekulák közötti különbség: molekulák
Amikor az atomok egyesülnek, molekulákat hozhatnak létre. A molekula olyan vegyület, ahol az elemek meghatározott, rögzített arányban vannak, például víz, H2O, vagy a cukor glükóz, C6H12O6. A vízben mindegyik vízmolekulában két hidrogén- és egy oxigénatom található. A glükózban hat szénatom, 12 hidrogénatom és hat oxigénatom van.
A molekulát alkotó atomokat kémiai kötések tartják össze. A kémiai kötéseknek három fő típusa van:
- ionos: amikor egy atom egy vagy több elektront ad fel egy másik atomnak
- kovalens: az elektronok megoszlása az atomok között
- fémes: csak olyan fémekben fordul elő, ahol a fématomok szorosan össze vannak csomagolva, és a külső elektronok olyanok lesznek, mint egy elektrontenger
Avogadro száma
Az első tudós, aki kiszámította az anyag molekuláinak számát, Josef Loschmidt volt, és az egy köbcentiméterben lévő gázmolekulák számának értékét róla nevezték el. Egy francia tudós, Jean Perrin dolgozta ki azt a koncepciót, hogy bizonyos számú molekula univerzális állandó, és ezt az állást Amedeo Avogadro (1776–1856) olasz tudósról nevezte el.
Amedeo Avogadro volt az első tudós, aki azt javasolta, hogy azonos hőmérsékleten és nyomáson azonos mennyiségű gáznak azonos számú részecske legyen. Noha Avogadro munkáját életében általában figyelmen kívül hagyták, Perrin megtisztelte a tudományhoz való hozzájárulásáért.
Amedeo Avagadro soha nem javasolta az állandó értéket (6.022 × 10)23, róla nevezték el. Valójában az Avogadro állandója egy kísérletileg kapott szám, és az Országos Szabványügyi és Technológiai Intézetben felsorolt aktuális érték nyolc jelentős számadattal rendelkezik: 6.02214076 × 1023.