O cérebro humano tem dificuldade em pensar em números realmente grandes e em números realmente pequenos. No laboratório de química, você frequentemente se verá confrontado com os dois.
Digamos que você tenha uma solução simples de sal com a qual trabalhará no laboratório. É muito fácil para você ver a solução. É claro e aquoso. Mas, como você sabe quantas moléculas individuais de sal existem nesta solução?
Você não pode simplesmente olhar para a solução e descobrir. Contar moléculas em uma solução não é tão simples quanto contar jujubas em uma jarra. Você não pode nem mesmo colocar uma amostra da solução em um microscópio de luz para tentar ver as moléculas. Eles são simplesmente muito pequenos!
Então, como você pode explicar quantas moléculas de sal existem? A chave é Número de Avogadro.
Qual é o número de Avogadro?
Dentro de sua solução salina, você não só não consegue ver as moléculas, como também há toneladas delas. Na verdade, são tantos que pode ser muito difícil entender realmente o número deles. Você está lidando com um número enorme de uma partícula muito pequena. Mas, a química requer o conhecimento de quantas partículas por várias razões, entre as quais incluem prever reações e fazer soluções.
Você precisa saber o número de moléculas e como isso se relaciona com a massa, já que, na maioria das vezes, quando você faz uma solução, está pesando o componente em questão. Por exemplo, você não conta o número individual de moléculas de que precisa em uma solução de sal. Em vez disso, você pesa a quantidade de soluto que corresponde ao número de moléculas que deseja.
O toupeira permite uma ponte entre o mundo insondável de um grande número de moléculas minúsculas e a capacidade de pesar as substâncias e trabalhar com elas. Uma toupeira de uma substância contém 6,022 x 1023 partículas dessa substância. Este é o número de Avogadro.
Uma toupeira é, portanto, um número coletivo. É semelhante a outro número coletivo com o qual você deve estar familiarizado: uma dúzia. Uma dúzia pode se referir a qualquer coisa: uma dúzia de donuts é sempre doze donuts, e uma dúzia de flamingos é sempre doze flamingos.
Da mesma forma, uma toupeira de donuts seria 6,022 x 1023 donuts, e uma toupeira de flamingos seria 6,022 x 1023 flamingos. Um mole de NaCl também seria 6,022 x 1023 moléculas de NaCl.
A relação entre os moles e a massa é conhecida como massa molar ou o número de gramas em um mol de uma substância. A massa molar de qualquer elemento pode ser encontrada sob o símbolo na tabela periódica.
Por exemplo, a massa molar de carbono é 12,01 g / mol. Isso significa que em um mol de carbono existem 12,01 gramas de carbono.
Usando o número de Avogadro para calcular o número de moléculas
Digamos que você tenha 2 moles de NaCl. Quantas moléculas de NaCl são isso? É aqui que você pode usar o número de Avogadro:
Assim, 2 moles de NaCl contêm 1,2 x 1024 moléculas de NaCl.
E se em vez de 2 moles, você recebesse 2 gramas de NaCl. Quantas moléculas de NaCl isso contém?
Para descobrir isso, você precisará da massa molar de NaCl, que é 58,44 g / mol. Primeiro, converta os gramas em moles usando a massa molar e, em seguida, use o número de Avogadro para encontrar o número de moléculas:
Este cálculo indica que existem 2,1 x 1022 moléculas de NaCl em 2 gramas de NaCl.