Ako zistiť počet atómov v prvku

Atóm je prvok. Tieto dve slová sú synonymá, takže ak hľadáte počet atómov v prvku, odpoveď je vždy jedna a iba jedna. Vedci vedia o 118 rôznych prvkoch, ktoré kategorizujú v periodickej tabuľke. Je to schéma, ktorá ich usporiada v zostupnom poradí podľa počtu protónov v jadrách. Toto usporiadanie umožňuje na prvý pohľad odpovedať na dôležitú otázku: „Aký je počet protónov konkrétny prvok? “Aby ste na to odpovedali, stačí sa pozrieť na miesto, v ktorom prvok zaujíma graf. Číslo miesta zodpovedá počtu protónov.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Ak máte vzorku, ktorá obsahuje atómy jedného prvku, môžete zistiť počet atómov tak, že ju zvážite.

Niektoré atómy môžu vytvárať kovalentné väzby s inými atómami toho istého prvku a vytvárať dvojatómové molekuly. Najznámejší je kyslík (O). Jeden atóm kyslíka je vysoko reaktívny, ale keď vytvára väzbu s iným atómom kyslíka za vzniku O₂, kombinácia je stabilnejšia. Toto je forma, v ktorej existuje kyslík v zemskej atmosfére. Pri štandardnej teplote a tlaku sa môžu týmto spôsobom kombinovať ďalšie štyri prvky. Zahŕňajú dusík (N), ktorý je najpočetnejším prvkom v atmosfére, vodík (H), chlór (Cl) a fluór (F). Dva ďalšie prvky, bróm (Br) a jód (I), môžu pri vyšších teplotách vytvárať dvojatómové molekuly. Všetky dvojatómové molekuly obsahujú dva atómy.

Niektoré atómy, ako je sodík a fosfor, sú také reaktívne, že sa v prírode nikdy nenachádzajú voľné. Dve skupiny prvkov, vzácne plyny a vzácne kovy, sú však stabilné a môžu existovať vo vzorkách, ktoré obsahujú iba neviazané atómy tohto prvku. Napríklad nádoba plná plynného argónu (Ar) obsahuje iba atómy argónu a kocka čistého zlata obsahuje iba atómy zlata (Au). Ak máte veľkú vzorku vzácneho plynu alebo kovu, môžete jeho vážením vypočítať, koľko atómov obsahuje.

Okrem týchto plynov a kovov môže uhlík (C) existovať aj vo voľnom stave. Diamant a grafit sú dve najbežnejšie formy. Medzi nekovmi je uhlík jedinečný svojou schopnosťou existovať týmto spôsobom.

Ak chcete vypočítať počet atómov vo vzorke, musíte zistiť, koľko mólov prvku obsahuje vzorka. Krt je jednotka, ktorú používajú chemici. Rovná sa číslu spoločnosti Avogadro (6,02 X 10²³) atómov. Podľa definície sa hmotnosť jedného molu prvku (jeho molárna hmotnosť) rovná jeho atómovej hmotnosti v gramoch. Atómová hmotnosť pre každý prvok je v periodickej tabuľke priamo pod symbolom prvku. Atómová hmotnosť uhlíka je 12 atómových hmotnostných jednotiek (amu), takže hmotnosť jedného molu je 12 gramov.

Ak máte vzorku, ktorá obsahuje iba atómy konkrétneho prvku, odvážte vzorku v gramoch a vydelte atómovou hmotnosťou prvku. Kvocient hovorí o počte mólov. Vynásobte to číslom Avogadra a zistíte, koľko atómov obsahuje vzorka.

1. Koľko atómov je v jednej unci čistého zlata?

Unca je 28 gramov a atómová hmotnosť zlata je 197. Vzorka obsahuje 28 ÷ 197 = 0,14 mólov. Vynásobením tohto čísla Avogadrom získate počet atómov vo vzorke = 8,43 x 10²² atómy.

2. Koľko atómov kyslíka sa nachádza vo vzorke plynu s hmotnosťou 20 gramov?

Rovnaký postup platí aj pri zisťovaní počtu atómov v kremeline, aj keď sa atómy spojili a vytvorili molekuly. Atómová hmotnosť kyslíka je 16, takže jeden mol váži 16 gramov. Hmotnosť vzorky je 20 gramov, čo sa rovná 1,25 mólu. Preto je počet atómov 7,53 x 10²³.