Un atom este un element. Cele două cuvinte sunt sinonime, deci dacă căutați numărul de atomi dintr-un element, răspunsul este întotdeauna unul și doar unul. Oamenii de știință cunosc 118 elemente diferite, pe care le clasifică în tabelul periodic, o diagramă care le aranjează în ordine crescătoare în funcție de numărul de protoni din nucleele lor. Acest aranjament vă permite să răspundeți la o întrebare semnificativă dintr-o privire: „Care este numărul de protoni din un anumit element? "Pentru a răspunde la acest lucru, trebuie pur și simplu să vă uitați la locul pe care îl ocupă elementul în diagramă. Numărul locului corespunde numărului de protoni.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Dacă aveți un eșantion care conține atomi ai unui singur element, puteți găsi numărul de atomi cântărindu-l.
Elemente care formează molecule diatomice
Unii atomi pot forma legături covalente cu alți atomi ai aceluiași element pentru a forma molecule diatomice. Cel mai cunoscut este oxigenul (O). Un singur atom de oxigen este foarte reactiv, dar atunci când formează o legătură cu un alt atom de oxigen pentru a forma O
2, combinația este mai stabilă. Aceasta este forma în care oxigenul există în atmosfera terestră. Alte patru elemente se pot combina în acest mod la temperatura și presiunea standard. Acestea includ azot (N), care este cel mai abundent element din atmosferă, hidrogen (H), clor (Cl) și fluor (F). Alte două elemente, bromul (Br) și iodul (I), pot forma molecule diatomice la temperaturi mai ridicate. Toate moleculele diatomice conțin doi atomi.Gaze și metale nobile
Unii atomi, cum ar fi sodiul și fosforul, sunt atât de reactivi încât nu se găsesc niciodată liberi în natură. Cu toate acestea, două grupuri de elemente, gazele nobile și metalele nobile, sunt stabile și pot exista în probe care conțin doar atomi nelegați ai acelui element. De exemplu, un recipient plin cu gaz argon (Ar) conține numai atomi de argon, iar o bară de aur pur conține doar atomi de aur (Au). Dacă aveți un eșantion mare de gaz nobil sau metal, puteți calcula câți atomi conține cântărindu-l.
Pe lângă aceste gaze și metale, carbonul (C) poate exista și în stare liberă. Diamantul și grafitul sunt cele mai comune forme. Dintre nemetale, carbonul este unic prin capacitatea sa de a exista în acest fel.
Numărarea atomilor
Pentru a calcula numărul de atomi dintr-o probă, trebuie să găsiți câte moli din elementul conține proba. O aluniță este o unitate pe care o folosesc chimistii. Este egal cu numărul lui Avogadro (6,02 X 1023) de atomi. Prin definiție, greutatea unui mol dintr-un element (masa sa molară) este egală cu greutatea sa atomică în grame. Greutatea atomică pentru fiecare element se află pe tabelul periodic chiar sub simbolul elementului. Greutatea atomică a carbonului este de 12 unități de masă atomică (amu), deci greutatea unui mol este de 12 grame.
Dacă aveți o probă care conține doar atomi ai unui anumit element, cântăriți proba în grame și împărțiți-o la greutatea atomică a elementului. Cocientul vă spune numărul de alunițe. Înmulțiți-l cu numărul lui Avogadro și veți afla câți atomi conține eșantionul.
Exemple
1. Câți atomi sunt într-o uncie de aur pur?
O uncie este de 28 de grame, iar greutatea atomică a aurului este de 197. Proba conține 28 ÷ 197 = 0,14 moli. Înmulțirea acestuia cu numărul lui Avogadro vă arată numărul de atomi din eșantion = 8,43 x 1022 atomi.
2. Câți atomi de oxigen sunt într-o probă de gaz care cântărește 20 de grame?
Aceeași procedură se aplică pentru găsirea numărului de atomi dintr-un gaz diatomic, chiar dacă atomii s-au combinat pentru a forma molecule. Greutatea atomică a oxigenului este de 16, deci un mol cântărește 16 grame. Proba cântărește 20 de grame, ceea ce este egal cu 1,25 moli. Prin urmare, numărul atomilor este de 7,53 x 1023.