כיצד למצוא את מספר האטומים באלמנט

אטום הוא יסוד. שתי המילים הן שם נרדף, כך שאם אתם מחפשים את מספר האטומים באלמנט, התשובה היא תמיד אחת ויחידה. מדענים יודעים על 118 אלמנטים שונים, אותם הם מסווגים בטבלה המחזורית, תרשים המסדר אותם בסדר הולך וגדל בהתאם למספר הפרוטונים בגרעינים שלהם. הסדר זה מאפשר לך לענות על שאלה משמעותית במבט חטוף: "מה מספר הפרוטונים אלמנט מסוים? "כדי לענות על זה, אתה פשוט צריך להסתכל על המקום שהאלמנט תופס בו תרשים. מספר המקום תואם את מספר הפרוטונים.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

אם יש לך דגימה המכילה אטומים של אלמנט יחיד, תוכל למצוא את מספר האטומים על ידי שקילה.

ישנם אטומים שיכולים ליצור קשרים קוולנטיים עם אטומים אחרים מאותו יסוד ליצירת מולקולות דיאטומיות. הידוע ביותר הוא חמצן (O). אטום חמצן יחיד הוא מאוד תגובתי, אך כאשר הוא יוצר קשר עם אטום חמצן אחר ליצירת O₂, השילוב יציב יותר. זו הצורה בה קיים חמצן באטמוספירה של כדור הארץ. ארבעה אלמנטים אחרים יכולים להשתלב בצורה זו בטמפרטורה ולחץ סטנדרטיים. הם כוללים חנקן (N), שהוא היסוד הנפוץ ביותר באטמוספירה, מימן (H), כלור (Cl) ופלואור (F). שני יסודות אחרים, ברום (Br) ויוד (I), יכולים ליצור מולקולות דיאטומיות בטמפרטורות גבוהות יותר. כל המולקולות הדיאטומיות מכילות שני אטומים.

יש אטומים, כגון נתרן וזרחן, כה תגובתי שהם לעולם לא נמצאים חופשיים בטבע. עם זאת, שתי קבוצות של אלמנטים, הגזים האצילים והמתכות האצילות, יציבות ויכולות להתקיים בדגימות המכילות רק אטומים לא קשורים של אותו יסוד. לדוגמא, מיכל מלא בגז ארגון (Ar) מכיל אטומי ארגון בלבד, ופס זהב טהור מכיל אטומי זהב בלבד (Au). אם יש לך דגימה גדולה של גז אצילי או מתכת, תוכל לחשב כמה אטומים הוא מכיל על ידי שקילה.

בנוסף לגזים ולמתכות אלה, פחמן (C) יכול להתקיים גם במצב חופשי. יהלום וגרפיט הם שתי הצורות הנפוצות ביותר. בקרב שאינם מתכות, פחמן ייחודי ביכולתו להתקיים באופן זה.

כדי לחשב את מספר האטומים במדגם, עליך למצוא כמה שומות של היסוד שהמדגם מכיל. שומה היא יחידת כימאים. זה שווה למספר של אבוגדרו (6.02 X 10²³) של אטומים. בהגדרה, משקל שומה אחת של יסוד (מסת הטוחנת שלו) שווה למשקל האטומי שלו בגרמים. המשקל האטומי של כל יסוד נמצא בטבלה המחזורית ממש מתחת לסמל היסוד. המשקל האטומי של הפחמן הוא 12 יחידות מסה אטומיות (אמו), ולכן משקל השומה אחת הוא 12 גרם.

אם יש לכם דגימה המכילה רק אטומים של יסוד מסוים, שקלו את הדגימה בגרמים וחלקו לפי המשקל האטומי של היסוד. המרכיב אומר לך את מספר השומות. הכפל זאת במספר של אבוגדרו, ותגלה כמה אטומים המדגם מכיל.

1. כמה אטומים יש באונקיה אחת של זהב טהור?

אונקיה היא 28 גרם, ומשקל האטום של זהב הוא 197. המדגם מכיל 28 ÷ 197 = 0.14 שומות. הכפלת זה במספר של אבוגדרו אומרת לך את מספר האטומים במדגם = 8.43 x 10²² אטומים.

2. כמה אטומי חמצן יש בדגימת גז ששוקלת 20 גרם?

אותו הליך חל על מציאת מספר האטומים בגז דיאטומי, למרות שהאטומים התאחדו ויצרו מולקולות. משקל האטום של חמצן הוא 16, ולכן שומה אחת שוקלת 16 גרם. משקל הדגימה 20 גרם, השווה ל- 1.25 שומות. לכן מספר האטומים הוא 7.53 x 10²³.