Menneskets hjerne har vanskelig for å tenke på både virkelig store og veldig små tall. I kjemilaboratoriet vil du ofte bli konfrontert med begge.
Si at du har en enkel saltløsning du vil jobbe med i laboratoriet. Det er enkelt nok for deg å se løsningen. Det er klart og vandig. Men hvordan vet du hvor mange individuelle saltmolekyler det er i denne løsningen?
Du kan ikke bare se på løsningen og finne ut av det. Å telle molekyler i en løsning er ikke så enkelt som å telle gelébønner i en krukke. Du kan ikke engang stikke en prøve av løsningen under et lysmikroskop for å prøve å se molekylene. De er rett og slett for små!
Så hvordan kan du redegjøre for hvor mange saltmolekyler det er? Nøkkelen er Avogadros nummer.
Hva er nummeret til Avogadro?
Inne i saltløsningen kan du ikke bare se molekylene, men det er mange av dem. Faktisk er det så mange at det kan være veldig vanskelig å virkelig forstå antallet av dem. Du har å gjøre med enorme antall av en veldig liten partikkel. Men kjemi krever kunnskap om hvor mange partikler av mange grunner, blant annet som å forutsi reaksjoner og lage løsninger.
Du må vite antall molekyler og hvordan dette forholder seg til masse, siden du ofte veier ut den aktuelle komponenten når du lager en løsning. For eksempel teller du ikke det individuelle antall molekyler du trenger i en saltoppløsning. I stedet veier du opp mengden løsemiddel som tilsvarer antall molekyler du vil ha.
De muldvarp tillater en bro mellom den ufattelige verdenen med et stort antall små molekyler og å faktisk kunne veie stoffer ut og jobbe med dem. En mol av et stoff inneholder 6,022 x 1023 partikler av stoffet. Dette er Avogadros nummer.
En føflekk er altså et kollektivnummer. Det ligner på et annet kollektivnummer du kanskje er kjent med: et dusin. Et dusin kan referere til hva som helst: et dusin smultringer er alltid tolv smultringer, og et dusin flamingoer er alltid tolv flamingoer.
På samme måte ville en mol med smultringer være 6,022 x 1023 smultringer, og en mol flamingoer ville være 6,022 x 1023 flamingoer. En mol NaCl vil også være 6,022 x 1023 molekyler av NaCl.
Forholdet mellom mol og masse er kjent som molær masse eller antall gram i en mol av et stoff. Molmassen for ethvert element finner du under symbolet på det periodiske systemet.
For eksempel er molmassen av karbon 12,01 g / mol. Dette betyr at det i en mol karbon er 12,01 gram karbon.
Ved hjelp av Avogadros tall for å beregne antall molekyler
Si at du har 2 mol NaCl. Hvor mange molekyler av NaCl er det? Her kan du bruke Avogadros nummer:
Dermed inneholder 2 mol NaCl 1,2 x 1024 molekyler av NaCl.
Hva med hvis du fikk 2 i stedet for 2 mol gram av NaCl. Hvor mange molekyler av NaCl inneholder det?
For å finne ut av dette trenger du molarmassen av NaCl som er 58,44 g / mol. Konverter først gramene til mol ved hjelp av molmassen, og bruk deretter Avogadros nummer for å finne antall molekyler:
Denne beregningen forteller deg at det er 2,1 x 1022 molekyler av NaCl i 2 gram NaCl.