Ako prevádzať mole na molekuly

Na premenu krtkov na molekuly potrebujete vedieť, ako je hmotnosť vzorky, súčet jej atómových hmotností z periodickej tabuľky a konštanta známa ako Avogadrovo číslo. Okrem nasledujúcich krokov je možné online nájsť kalkulačku krtkov na molekuly.

Nájdite periodickú tabuľku prvkov a nájdite molárnu hmotnosť svojej vzorky. Ak je vzorka vyrobená z jedného prvku, napríklad z vápnika, vyhľadajte atómová hmotnosť na periodickej tabulke. Atómová hmotnosť je zvyčajne uvedená pod symbolom tohto prvku.

Ak je vzorkou molekula, ako napríklad H₂O, spočítaj molárne hmotnosti všetkých zložiek. Existujú dva atómy vodíka a jeden atóm kyslíka; 2 (1,01 amu) + (16,00 amu) = 18,02 amu. Táto hmotnosť vzorca sa číselne rovná molárnej hmotnosti v gramoch / mol, čo znamená molárnu hmotnosť H₂O je 18,02 gramov / mol.

Či už sa použije jednotlivý prvok ako vápnik, alebo molekula ako H₂O, postup na zistenie množstva atómov alebo molekúl zostáva rovnaký. Okrem toho vzťah mólov k počtu molekúl nezávisí od zložitosti molekuly.

Príklad problému: Koľko molekúl je prítomných v 60,50 gramoch chloridu vápenatého, CalCl₂?

Nájdite molárnu hmotnosťes v periodickej tabuľke pre každý prvok v molekulárnom vzorci.

Ca je 40,08 amu (alebo g / mol). Chlór je 35,45 amu (alebo g / mol).

Molárna hmotnosť: (40,08 g / mol) + 2 (35,45 g / mol) = 110,98 g / mol

Molárna hmotnosť CaCl₂ je 110,98 g / mol.

Príkladom je 60,50 gramov CaCl₂. Zmeňte to na moly pomocou molárnej hmotnosti, ktorú ste našli v kroku 1. Chemici pre tento výpočet používajú pomery.

Začnite s tým, čo je známe, a pridajte pomer molárnej hmotnosti, aby sa jednotky zrušili:

60,50 g CaCl₂S × 1 mol CaCl₂ / 110,98 g CaCl₂= 0,54 mol CaCl₂

Akonáhle je množstvo mólov v CaCl₂ počet molekúl vo vzorci možno vypočítať pomocou Avogadrovho čísla 6,022 x 10²³ molekuly. Opäť použite formát pomeru.

Všimnite si, že počet mólov sa používa od kroku 2 na začatie výpočtu od mólov po molekuly:

0,54 mol CaCl₂ × 6,022 x 10²³ molekuly / 1 mol CalCl₂= 3,25 x 10²³ molekuly

Na zodpovedanie vzorovej otázky existuje 3,25 × 10²³ molekuly v 60,50 gramoch chloridu vápenatého.

Kroky 2 a 3 je možné kombinovať. Nastavte to takto:

60,50 g CalCl₂ × 1 mol CaCl₂ / 110,98 g CaCl₂ × 6,022 x 10²³ molekúl / 1 mol CaCl₂ = 3,25 x 10²³ molekuly v 60,50 gramoch chloridu vápenatého.

Niekoľko online stránok obsahuje kalkulačku krtkov na molekuly. Jednou z nich je Omni kalkulačka, ktorá je uvedená v časti Zdroje. Krok 1, výpočet molárnej hmotnosti, je však stále potrebné dokončiť.

Krtek (často označovaný ako mol) je jednotka merania. Keby niekto predával vajcia, rozprával by o nich v desiatkach, nie po jednom. Ďalším príkladom sú stohy papiera, ktoré sa predávajú v baleniach po 500 kusov. Krt je tiež určité množstvo.

Ak chcú chemici hovoriť o neuveriteľne malých atómoch a molekulách, je potrebné množstvo oveľa väčšie ako tucet alebo 500. Atómy a molekuly sú voľným okom neviditeľné. Aj keď sa veľkosť atómov pohybuje v rozmedzí pre jednotlivé prvky, ich meranie je v nanometroch, v rozmedzí od 1 × 10^-10 metrov na 5 × 10^-10 metrov. To je miliónkrát menej ako šírka ľudského vlasu.

Je zrejmé, že chemici na opísanie atómov a molekúl potrebujú jednotku, ktorá obsahuje veľmi veľké množstvo položiek. Krt je počet položiek spoločnosti Avogadro: 6,022 × 10²³. Toto číslo je vo vedeckej notácii a označuje, že napravo od desatinnej čiarky je 23 miest, alebo 602 200 000 000 000 000 000 000. Krt má však 6,022 × 10²³ čohokoľvek:

• 1 mol atómov Ca = 6,022 × 10²³ Atómy Cu
• 1 mol atómov Cl = 6,022 × 10²³ Atómy S.
• 1 mol CaCl₂ molekuly = 6,022 × 10²³ Cu₂Molekuly S.
• 1 mol grapefruitu = 6,022 × 10²³ grapefruity

Pre predstavu, aké veľké je toto číslo, by 1 mol grapefruitu vyplnil vnútro Zeme.

Chemici súhlasili s použitím uhlíka-12 ako štandardu pri meraní mólov. To znamená, že mol je počet atómov v presne 12 gramoch uhlíka-12.

Je dôležité pochopiť rozdiel medzi atómami a molekulami. Atóm, z gréckeho slova atomos čo znamená nedeliteľný, je najmenšia častica v prvku, ktorá má vlastnosti tohto prvku. Napríklad jeden atóm medi bude mať vlastnosti medi, ale nemôže sa ďalej rozkladať a zachovať si tieto vlastnosti medi.

Atóm:

• má jadro, ktoré obsahuje protóny a neutróny
• má elektróny, ktoré sa nachádzajú mimo jadra

Negatívne nabité elektróny a pozitívne nabité protóny vytvárajú elektricky neutrálny atóm. Atómy sú však úplne stabilné iba vtedy, keď sú ich vlastné vonkajšie elektrónové obaly plné a stanú sa ako stabilné vzácne plyny (skupina 18) na periodickom diagrame.

Keď sa atómy skombinujú, môžu vytvárať molekuly. Molekula je zlúčenina, kde prvky sú v určitých, stálych pomeroch, ako je voda, H₂O alebo glukóza cukru, C₆H₁₂O₆. Vo vode sú v každej molekule vody dva atómy prvku vodík a jeden atóm kyslíka. V glukóze je šesť atómov uhlíka, 12 atómov vodíka a šesť atómov kyslíka.

Atómy, ktoré tvoria molekulu, sú držané pohromade chemickými väzbami. Existujú tri hlavné typy chemických väzieb:

• iónový: keď sa jeden atóm vzdá jedného alebo viacerých elektrónov inému atómu
• kovalentné: zdieľanie elektrónov medzi atómami
• kovový: vyskytuje sa iba v kovoch, kde sú atómy kovu pevne zabalené a vonkajšie elektróny sa stávajú ako more elektrónov

Prvým vedcom, ktorý vypočítal počet molekúl v látke, bol Josef Loschmidt a po ňom je pomenovaná hodnota počtu molekúl plynu v jednom kubickom centimetri. Francúzsky vedec Jean Perrin vyvinul koncept určitého počtu molekúl ako univerzálnej konštanty a túto konštantu pomenoval po talianskom vedcovi Amedeovi Avogadrovi (1776 až 1856).

Amedeo Avogadro ako prvý vedec navrhol, že rovnaké objemy plynov pri rovnakej teplote a tlaku budú mať rovnaký počet častíc. Aj keď práce Avogadra boli počas jeho života všeobecne ignorované, Perrin ho ocenil za prínos pre vedu.

Amedeo Avagadro nikdy nenavrhoval konštantu 6,022 × 10²³, pomenovaný po ňom. Avogadrova konštanta je v skutočnosti číslo odvodené experimentálne a aktuálna hodnota uvedená v Národnom inštitúte pre normy a technológiu má osem významných čísel: 6,02214076 × 10²³.