Et atom er et element. De to ordene er synonyme, så hvis du leter etter antall atomer i et element, er svaret alltid ett og bare ett. Forskere kjenner til 118 forskjellige elementer, som de kategoriserer i det periodiske systemet, et diagram som ordner dem i økende rekkefølge etter antall protoner i kjernene. Denne ordningen lar deg svare på et betydelig spørsmål med et øyeblikk: "Hva er antall protoner i et bestemt element? "For å svare på det, trenger du bare å se på stedet elementet opptar i diagram. Stedsnummeret tilsvarer antall protoner.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Hvis du har et utvalg som inneholder atomer av et enkelt element, kan du finne antall atomer ved å veie det.
Elementer som danner diatomiske molekyler
Noen atomer kan danne kovalente bindinger med andre atomer av samme element for å danne diatomiske molekyler. Den mest kjente er oksygen (O). Et enkelt oksygenatom er svært reaktivt, men når det danner en binding med et annet oksygenatom for å danne O2, er kombinasjonen mer stabil. Dette er den formen der oksygen eksisterer i jordens atmosfære. Fire andre elementer kan kombineres på denne måten ved standard temperatur og trykk. De inkluderer nitrogen (N), som er det vanligste elementet i atmosfæren, hydrogen (H), klor (Cl) og fluor (F). To andre elementer, brom (Br) og jod (I), kan danne diatomiske molekyler ved høyere temperaturer. Alle diatomiske molekyler inneholder to atomer.
Edle gasser og metaller
Noen atomer, som natrium og fosfor, er så reaktive at de aldri blir funnet frie i naturen. Imidlertid er to grupper av elementer, edelgasser og edle metaller, stabile og kan eksistere i prøver som bare inneholder ikke-bundne atomer av dette elementet. For eksempel inneholder en beholder full av argongass (Ar) bare argonatomer, og en bar av rent gull inneholder bare gull (Au) -atomer. Hvis du har en stor prøve av edelgass eller metall, kan du beregne hvor mange atomer den inneholder ved å veie den.
I tillegg til disse gassene og metallene, kan karbon (C) også eksistere i fri tilstand. Diamant og grafitt er de to vanligste formene. Blant ikke-metaller er karbon unik i sin evne til å eksistere på denne måten.
Telle Atomer
For å beregne antall atomer i en prøve, må du finne hvor mange mol av elementet prøven inneholder. En føflekk er en enhet kjemikere bruker. Det er lik Avogadros nummer (6.02 X 1023) av atomer. Per definisjon er vekten av en mol av et grunnstoff (dens molare masse) lik atomvekten i gram. Atomvekten for hvert element er på det periodiske systemet rett under elementets symbol. Atomvekten til karbon er 12 atommasseenheter (amu), så vekten av ett mol er 12 gram.
Hvis du har en prøve som bare inneholder atomer av et bestemt element, må du veie prøven i gram og dele den med atomvekten til elementet. Kvosienten forteller deg antall mol. Multipliser det med Avogadros nummer, så finner du ut hvor mange atomer prøven inneholder.
Eksempler
1. Hvor mange atomer er det i ett gram rent gull?
En unse er 28 gram, og atomvekten til gull er 197. Prøven inneholder 28 ÷ 197 = 0,14 mol. Å multiplisere dette med Avogadros nummer forteller deg antall atomer i prøven = 8,43 x 1022 atomer.
2. Hvor mange oksygenatomer er det i en gassprøve som veier 20 gram?
Den samme prosedyren gjelder for å finne antall atomer i en kiselgur, selv om atomer har kombinert for å danne molekyler. Atomvekten til oksygen er 16, så en mol veier 16 gram. Prøven veier 20 gram, som tilsvarer 1,25 mol. Derfor er antall atomer 7,53 x 1023.