Come convertire le talpe in molecole

Per convertire le moli in molecole, ciò che devi sapere sono il peso di un campione, la somma delle sue masse atomiche dalla tavola periodica e una costante nota come numero di Avogadro. Oltre ai seguenti passaggi, è possibile trovare online un calcolatore da moli a molecole.

Trova una tavola periodica degli elementi per trovare la massa molare del tuo campione. Se il campione è costituito da un elemento, come il calcio, individuare il massa atomica sulla tavola periodica. La massa atomica è solitamente elencata sotto il simbolo di quell'elemento.

Se il campione è una molecola, come H₂O, somma le masse molari di tutti i componenti. Ci sono due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno; 2 (1,01 amu) + (16,00 amu) = 18,02 amu. Questa massa formula è numericamente uguale alla massa molare in grammi/mole, e questo significa la massa molare di H₂O è 18,02 grammi/mole.

Se viene utilizzato un singolo elemento come il calcio o una molecola come H₂O, la procedura per trovare la quantità di atomi o molecole rimane la stessa. Inoltre, la relazione delle moli con il numero di molecole non dipende dalla complessità della molecola.

Esempio di problema: Quante molecole sono presenti in 60,50 grammi di cloruro di calcio, CalCl₂?

Trova la massa molarees sulla tavola periodica per ogni elemento della formula molecolare.

Ca è 40,08 amu (o g/mol). Il cloro è 35,45 amu (o g/mol).

Massa molare: (40,08 g/mol) + 2 (35,45 g/mol) = 110,98 g/mol

La massa molare di CaCl₂ è 110,98 g/mol.

L'esempio è 60,50 grammi di CaCl₂. Trasformalo in talpe usando la massa molare che hai trovato nel passaggio 1. I chimici usano i rapporti per questo calcolo.

Inizia con ciò che è noto e aggiungi il rapporto di massa molare, quindi le unità cancelleranno:

60,50 g di CaCl₂S × 1 mol CaCl₂ / 110,98 g CaCl₂= 0,54 moli di CaCl₂

Una volta che la quantità di moli in CaCl₂ è noto, il numero di molecole nella formula può essere calcolato utilizzando il numero di Avogadro, 6.022 x 10²³ molecole. Ancora una volta, usa il formato del rapporto.

Notare che il numero di moli viene utilizzato dal passaggio 2 per avviare il calcolo da moli a molecole:

0,54 moli di CaCl₂ × 6.022 x 10²³ molecole / 1 mol di CalCl₂= 3,25 x 10²³ molecole

Per rispondere alla domanda di esempio, ci sono 3,25 × 10²³ molecole in 60,50 grammi di cloruro di calcio.

I passaggi 2 e 3 possono essere combinati. Impostalo come segue:

60,50 g di CalCl₂ × 1 mol CaCl₂ / 110,98 g CaCl₂ × 6.022 x 10²³ molecole / 1 mole di CaCl₂ = 3,25 x 10²³ molecole in 60,50 grammi di cloruro di calcio.

Diversi siti online hanno un calcolatore da talpe a molecole. Uno è il calcolatore Omni ed è elencato nella sezione Risorse, ma il passaggio 1, il calcolo della massa molare, deve ancora essere completato.

La mole (spesso abbreviata in mol) è un'unità di misura. Se si vendessero uova, se ne parlerebbero a dozzine, non una per una. Come altro esempio, le risme di carta sono vendute in confezioni da 500. Anche una talpa è una certa quantità.

Se i chimici vogliono parlare di atomi e molecole incredibilmente piccoli, è necessaria una quantità molto maggiore di una dozzina o di 500. Atomi e molecole sono invisibili ad occhio nudo. Sebbene le dimensioni degli atomi varino per i singoli elementi, la loro misurazione è in nanometri, che vanno da 1 × 10^-10 metri a 5 × 10^-10 metri. Questo è un milione di volte più piccolo della larghezza di un capello umano.

Chiaramente i chimici hanno bisogno di un'unità che contenga una quantità molto grande di elementi per descrivere atomi e molecole. Una talpa è il numero di elementi di Avogadro: 6.022 × 10²³. Questo numero è in notazione scientifica e indica che ci sono 23 posti a destra della virgola decimale, o 602,200,000,000,000,000,000,00,000. Tuttavia, una talpa è 6.022 × 10²³ di tutto:

• 1 mole di atomi di Ca = 6.022 × 10²³ atomi di Cu
• 1 mole di atomi di Cl = 6.022 × 10²³ atomi di S
• 1 mole di CaCl₂ molecole = 6.022 × 10²³ Cu₂S molecole
• 1 mole di pompelmo = 6.022 × 10²³ Pompelmi

Per dare un'idea di quanto sia grande questo numero, 1 mole di pompelmo riempirebbe l'interno della Terra.

I chimici hanno deciso di utilizzare il carbonio-12 come standard nella misurazione delle talpe. Ciò significa che una mole è il numero di atomi in esattamente 12 grammi di carbonio-12.

È importante capire la differenza tra atomi e molecole. Un atomo, dalla parola greca atomico significato indivisibile, è la più piccola particella in un elemento che ha le proprietà di quell'elemento. Ad esempio, un atomo di rame avrà le proprietà del rame, ma non può essere ulteriormente scomposto e conservare quelle proprietà del rame.

Un atomo:

• ha un nucleo che contiene protoni e neutroni
• ha elettroni che si trovano al di fuori del nucleo

Gli elettroni, caricati negativamente, ei protoni, caricati positivamente, creano un atomo elettricamente neutro. Tuttavia, gli atomi sono completamente stabili solo quando i loro gusci elettronici esterni sono pieni e diventano come i gas nobili stabili (Gruppo 18) sulla carta periodica.

Quando gli atomi si combinano, possono creare molecole. Una molecola è un composto in cui gli elementi sono in rapporti fissi e definiti, come l'acqua, H₂O, o il glucosio zucchero, C₆H₁₂oh₆. In acqua ci sono due atomi dell'elemento idrogeno e un atomo di ossigeno in ogni molecola d'acqua. Nel glucosio ci sono sei atomi di carbonio, 12 atomi di idrogeno e sei atomi di ossigeno.

Gli atomi che compongono una molecola sono tenuti insieme da legami chimici. Esistono tre tipi principali di legami chimici:

• ionico: quando un atomo cede uno o più elettroni a un altro atomo
• covalente: la condivisione di elettroni tra atomi
• metallico: si verifica solo nei metalli in cui gli atomi di metallo sono strettamente impacchettati e gli elettroni esterni diventano come un mare di elettroni

Il primo scienziato a calcolare il numero di molecole in una sostanza fu Josef Loschmidt, e da lui prende il nome il valore del numero di molecole di gas in un centimetro cubo. Uno scienziato francese, Jean Perrin, sviluppò il concetto di un certo numero di molecole come costante universale e chiamò questa costante in onore di Amedeo Avogadro (1776-1856), uno scienziato italiano.

Amedeo Avogadro è stato il primo scienziato a proporre che volumi uguali di gas alla stessa temperatura e pressione abbiano lo stesso numero di particelle. Sebbene il lavoro di Avogadro sia stato generalmente ignorato durante la sua vita, Perrin lo ha onorato per il suo contributo alla scienza.

Amedeo Avagadro non ha mai proposto la costante, 6.022 ×10²³, a lui intitolato. In realtà, la costante di Avogadro è un numero derivato sperimentalmente, e il valore corrente riportato sull'Istituto Nazionale di Standard e Tecnologia ha otto cifre significative: 6.02214076 × 10²³.