Hoe mollen naar moleculen te converteren?

Om mollen om te zetten in moleculen, moet u het gewicht van een monster weten, de som van de atoommassa's uit het periodiek systeem en een constante die bekend staat als het getal van Avogadro. Naast de volgende stappen kan er online een mollen-naar-molecuul-calculator worden gevonden.

Zoek een periodiek systeem der elementen om de molaire massa van uw monster te vinden. Als het monster uit één element is gemaakt, zoals calcium, zoek dan de atoom massa op het periodiek systeem. Atoommassa wordt meestal vermeld onder het symbool voor dat element.

Als het monster een molecuul is, zoals H₂O, tel de molmassa's van alle componenten op. Er zijn twee waterstofatomen en één zuurstofatoom; 2 (1.01 uur) + (16.00 uur) = 18.02 uur. Deze formule massa is numeriek gelijk aan de molaire massa in gram/mol, en dit betekent de molaire massa van H₂O is 18,02 gram/mol.

Of een afzonderlijk element zoals calcium wordt gebruikt of een molecuul zoals H₂O, de procedure voor het vinden van de hoeveelheid atomen of moleculen blijft hetzelfde. Bovendien is de relatie van het aantal mol tot het aantal moleculen niet afhankelijk van de complexiteit van het molecuul.

Voorbeeld probleem: Hoeveel moleculen zijn aanwezig in 60,50 gram calciumchloride, CalCl₂?

Vind de molaire massaes op het periodiek systeem voor elk element in de molecuulformule.

Ca is 40,08 amu (of g/mol). Chloor is 35,45 amu (of g/mol).

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

De molaire massa van CaCl₂ bedraagt ​​110,98 g/mol.

Het voorbeeld is 60,50 gram CaCl₂. Verander dit in mol met behulp van de molaire massa die je in stap 1 hebt gevonden. Chemici gebruiken verhoudingen voor deze berekening.

Begin met wat bekend is en voeg de molaire massaverhouding toe, zodat de eenheden annuleren:

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

Zodra het aantal mol in CaCl₂ bekend is, kan het aantal moleculen in de formule worden berekend met het getal van Avogadro, 6,022 x 10²³ moleculen. Gebruik opnieuw het verhoudingsformaat.

Merk op dat het aantal mol wordt gebruikt vanaf stap 2 om de berekening van mol naar molecule te starten:

0,54 mol CaCl₂ × 6.022 x 10²³ moleculen / 1 mol CalCl₂= 3,25 x 10²³ moleculen

Om de voorbeeldvraag te beantwoorden, zijn er 3,25 × 10²³ moleculen in 60,50 gram calciumchloride.

Stap 2 en 3 kunnen gecombineerd worden. Stel het als volgt in:

60,50 g CalCl₂ × 1 mol CaCl₂ / 110,98 g CaCl₂ × 6.022 x 10²³ moleculen / 1 mol CaCl₂ = 3,25 x 10²³ moleculen in 60,50 gram calciumchloride.

Verschillende online sites hebben een rekenmachine voor mollen naar moleculen. Een daarvan is de Omni-calculator en wordt vermeld in de sectie Bronnen, maar stap 1, de berekening van de molaire massa, moet nog worden voltooid.

De mol (vaak afgekort tot mol) is een maateenheid. Als je eieren zou verkopen, zou je er tientallen over praten, niet één voor één. Een ander voorbeeld: pakken papier worden verkocht in verpakkingen van 500 stuks. Een mol is ook een bepaald aantal.

Als chemici het willen hebben over ongelooflijk kleine atomen en moleculen, is een hoeveelheid van veel meer dan een dozijn of 500 nodig. Atomen en moleculen zijn onzichtbaar voor het blote oog. Hoewel atoomgroottes variëren voor individuele elementen, is hun meting in nanometers, variërend van 1 × 10^-10 meter tot 5 × 10^-10 meter. Dit is een miljoen keer kleiner dan de breedte van een mensenhaar.

Het is duidelijk dat scheikundigen een eenheid nodig hebben die een zeer grote hoeveelheid items bevat om atomen en moleculen te beschrijven. Een mol is het aantal items van Avogadro: 6.022 × 10²³. Dit getal is in wetenschappelijke notatie en geeft aan dat er 23 plaatsen rechts van de komma staan, ofwel 602.200.000.000.000.000.000.000. Een mol is echter 6.022 × 10²³ van wat dan ook:

• 1 mol Ca-atomen = 6.022 × 10²³ Cu-atomen
• 1 mol Cl-atomen = 6.022 × 10²³ S-atomen
• 1 mol CaCl₂ moleculen = 6.022 × 10²³ Cu₂S-moleculen
• 1 mol grapefruit = 6.022 × 10²³ grapefruits

Om een ​​idee te geven van hoe groot dit aantal is, zou 1 mol grapefruit de binnenkant van de aarde vullen.

Chemici kwamen overeen om koolstof-12 als standaard te gebruiken bij het meten van mollen. Dit betekent dat een mol het aantal atomen is in precies 12 gram koolstof-12.

Het is belangrijk om het verschil tussen atomen en moleculen te begrijpen. Een atoom, van het Griekse woord atomen wat ondeelbaar betekent, is het kleinste deeltje in een element dat de eigenschappen van dat element heeft. Zo zal één atoom koper de eigenschappen van koper hebben, maar het kan niet verder worden afgebroken en die kopereigenschappen behouden.

Een atoom:

• heeft een kern die protonen en neutronen bevat
• heeft elektronen die buiten de kern worden gevonden

De elektronen, negatief geladen, en de protonen, positief geladen, vormen een elektrisch neutraal atoom. Atomen zijn echter pas volledig stabiel als hun eigen buitenste elektronenschillen vol zijn en ze worden als de stabiele edelgassen (groep 18) op de periodieke kaart.

Wanneer atomen combineren, kunnen ze moleculen maken. Een molecuul is een verbinding waarin de elementen in bepaalde, vaste verhoudingen staan, zoals water, H₂O, of de suikerglucose, C₆H₁₂O₆. In water zijn er twee atomen van het element waterstof en één zuurstofatoom in elk watermolecuul. In glucose zijn er zes koolstofatomen, 12 waterstofatomen en zes zuurstofatomen.

De atomen waaruit een molecuul bestaat, worden bij elkaar gehouden door chemische bindingen. Er zijn drie hoofdtypen chemische bindingen:

• ionisch: wanneer een atoom een ​​of meer elektronen afstaat aan een ander atoom
• covalent: het delen van elektronen tussen atomen
• metaal: komt alleen voor in metalen waar de metaalatomen dicht opeengepakt zijn en de buitenste elektronen als een zee van elektronen worden

De eerste wetenschapper die het aantal moleculen in een stof berekende, was Josef Loschmidt, en de waarde van het aantal gasmoleculen in één kubieke centimeter is naar hem vernoemd. Een Franse wetenschapper, Jean Perrin, ontwikkelde het concept dat een bepaald aantal moleculen een universele constante is en noemde deze constante naar Amedeo Avogadro (1776 tot 1856), een Italiaanse wetenschapper.

Amedeo Avogadro was de eerste wetenschapper die voorstelde dat gelijke volumes gassen bij dezelfde temperatuur en druk hetzelfde aantal deeltjes zullen hebben. Hoewel het werk van Avogadro tijdens zijn leven over het algemeen werd genegeerd, eerde Perijn hem voor zijn bijdrage aan de wetenschap.

Amedeo Avagadro heeft nooit de constante voorgesteld, 6,022 × 10²³, naar hem genoemd. Eigenlijk is de constante van Avogadro een experimenteel afgeleid getal, en de huidige waarde vermeld op het National Institute of Standards and Technology heeft acht significante cijfers: 6.02214076 × 10²³.