Um átomo é um elemento. As duas palavras são sinônimos, portanto, se você estiver procurando pelo número de átomos em um elemento, a resposta será sempre um, e apenas um. Os cientistas conhecem 118 elementos diferentes, que categorizam na tabela periódica, um diagrama que os organiza em ordem crescente de acordo com o número de prótons em seus núcleos. Este arranjo permite que você responda rapidamente a uma pergunta significativa: "Qual é o número de prótons em um elemento específico? "Para responder a isso, basta olhar para o lugar que o elemento ocupa no gráfico. O número da posição corresponde ao número de prótons.
TL; DR (muito longo; Não li)
Se você tiver uma amostra que contém átomos de um único elemento, poderá encontrar o número de átomos pesando-o.
Elementos que formam moléculas diatômicas
Alguns átomos podem formar ligações covalentes com outros átomos do mesmo elemento para formar moléculas diatômicas. O mais conhecido é o oxigênio (O). Um único átomo de oxigênio é altamente reativo, mas quando ele forma uma ligação com outro átomo de oxigênio para formar O
2, a combinação é mais estável. Esta é a forma pela qual o oxigênio existe na atmosfera terrestre. Quatro outros elementos podem combinar-se desta forma à temperatura e pressão padrão. Eles incluem nitrogênio (N), que é o elemento mais abundante na atmosfera, hidrogênio (H), cloro (Cl) e flúor (F). Dois outros elementos, bromo (Br) e iodo (I), podem formar moléculas diatômicas em temperaturas mais altas. Todas as moléculas diatômicas contêm dois átomos.Gases e metais nobres
Alguns átomos, como sódio e fósforo, são tão reativos que nunca são encontrados livres na natureza. No entanto, dois grupos de elementos, os gases nobres e os metais nobres, são estáveis e podem existir em amostras que contêm apenas átomos não ligados desse elemento. Por exemplo, um recipiente cheio de gás argônio (Ar) contém apenas átomos de argônio e uma barra de ouro puro contém apenas átomos de ouro (Au). Se você tem uma grande amostra de um gás ou metal nobre, pode calcular quantos átomos ele contém, pesando-o.
Além desses gases e metais, o carbono (C) também pode existir no estado livre. Diamante e grafite são as duas formas mais comuns. Entre os não metais, o carbono é único em sua capacidade de existir dessa forma.
Contando átomos
Para calcular o número de átomos em uma amostra, você precisa descobrir quantos moles do elemento a amostra contém. Uma toupeira é uma unidade que os químicos usam. É igual ao número de Avogadro (6,02 X 1023) de átomos. Por definição, o peso de um mol de um elemento (sua massa molar) é igual ao seu peso atômico em gramas. O peso atômico de cada elemento está na tabela periódica logo abaixo do símbolo do elemento. O peso atômico do carbono é de 12 unidades de massa atômica (amu), então o peso de um mol é de 12 gramas.
Se você tiver uma amostra que contém apenas átomos de um elemento específico, pese a amostra em gramas e divida pelo peso atômico do elemento. O quociente indica o número de moles. Multiplique isso pelo número de Avogadro e você descobrirá quantos átomos a amostra contém.
Exemplos
1. Quantos átomos tem uma onça de ouro puro?
Uma onça equivale a 28 gramas e o peso atômico do ouro é 197. A amostra contém 28 ÷ 197 = 0,14 moles. Multiplicando isso pelo número de Avogadro diz a você o número de átomos na amostra = 8,43 x 1022 átomos.
2. Quantos átomos de oxigênio existem em uma amostra de gás que pesa 20 gramas?
O mesmo procedimento se aplica para encontrar o número de átomos em um gás diatômico, mesmo que os átomos tenham se combinado para formar moléculas. O peso atômico do oxigênio é 16, então um mol pesa 16 gramas. A amostra pesa 20 gramas, o que equivale a 1,25 moles. Portanto, o número de átomos é 7,53 x 1023.
