Jak przekonwertować gramy na cząsteczki?

•••demaerre/iStock/GettyImages

Za każdym razem, gdy przeliczasz jedną jednostkę na inną, potrzebujesz współczynnika konwersji. Na przykład, kiedy konwertujesz minuty na sekundy, używasz faktu, że w jednej minucie jest 60 sekund. Musisz znać ten sam rodzaj współczynników konwersji, gdy próbujesz zamienić gramy substancji na cząsteczki tej substancji.

Aby znaleźć współczynnik konwersji, aby przejść z gramów na molekuły, najpierw musisz przyjrzeć się masa cząsteczkowa. Masa molowa mówi o masie substancji w jednym molu (w skrócie mol) tej substancji. Kluczową jednostką jest tutaj mol.

Dlaczego? Numer Avogadro (6,022x10²³) informuje, ile cząsteczek substancji znajduje się w jednym molu tej substancji. Oznacza to, że współczynnik konwersji między molem a liczbą cząsteczek wynosi:

Mając te informacje, masz sposób na przekształcenie mola w molekuły.

Ale co z gramami do mola?

Jak wspomniano powyżej, masa molowa to masa substancji w jednym molu substancji. Oznacza to, że zawsze możesz sprawdzić, ile gramów znajduje się w molu dowolnej substancji, znajdując masę molową. Na przykład masa molowa wody (H

Biorąc pod uwagę różne współczynniki konwersji wymienione powyżej, jest wystarczająco dużo informacji, aby przekonwertować z gramów na cząsteczki. Musisz tylko uważać, aby ustawić go tak, aby jednostki anulują poprawnie i że na końcu pozostają cząsteczki substancji.

Załóżmy, że instruktor z laboratorium chemicznego pyta Cię: Ile cząsteczek metanu (CH₄) czy jest tam 105 gramów metanu?

Od czego byś zaczął?

Wiedząc, że współczynnik konwersji, aby dostać się do cząsteczek, obejmuje liczbę moli, pierwszą konwersją, którą musisz wykonać z gramów, jest mol. W tym celu musisz znać masę molową metanu, która wynosi 16,04 g/mol.

Teraz wiesz, że w 105 g metanu znajduje się 6,55 mola metanu. Następnie możesz skorzystać z liczby Avogadro, aby znaleźć liczbę cząsteczek metanu w 6,55 mola metanu.

Oznacza to, że w 105 gramach metanu znajduje się 3,94x10²⁴ cząsteczki metanu. Trudno nawet pojąć tak dużą liczbę!

Możesz pójść o krok dalej w tego rodzaju analizie wymiarowej, pytając, ile atomów danego pierwiastka w związku znajduje się w pewnej masie tego związku. Na przykład, ile atomów azotu jest w imidazolu (C₃H₄N₂)?

Potrzebujesz innego współczynnika konwersji! Czynnikiem konwersji jest tutaj, ile atomów azotu znajduje się w cząsteczce imidazolu? Formuła molekularna ma odpowiedź! W jednej cząsteczce imidazolu znajdują się dwa atomy azotu.

Powiedzmy, że masz 21 gramów imidazolu. Ile atomów azotu jest w tych 21 gramach imidazolu? Potrzebne będą następujące przeliczniki: masa molowa (68,077 g/mol, liczba cząsteczek na mol i liczba atomów azotu w jednej cząsteczce (2).

Oto jak to skonfigurować:

Oznacza to, że w 21 gramach imidazolu znajduje się 3,72x10²³ atomy azotu.

Zawsze pamiętaj, aby pomyśleć o współczynnikach przeliczeniowych i jednostkach, które chcesz otrzymać!