Hur man konverterar mol till molekyler

För att konvertera mol till molekyler är vad du behöver veta vikten av ett prov, summan av dess atommassor från det periodiska systemet och en konstant som kallas Avogadros nummer. Förutom följande steg kan en mol till molekylberäknare hittas online.

Hitta en periodisk tabell med element för att hitta molmassan för ditt prov. Om provet är gjord av ett element, som kalcium, letar du efter atomisk massa på det periodiska systemet. Atommassa listas vanligtvis nedanför symbolen för det elementet.

Om provet är en molekyl, som H₂O, summera molmassorna för alla komponenter. Det finns två väteatomer och en syreatom; 2 (1,01 amu) + (16,00 amu) = 18,02 amu. Denna formelmassa är numeriskt lika med molmassan i gram / mol, och detta betyder molmassan för H₂O är 18,02 gram / mol.

Oavsett om ett enskilt element som kalcium används eller en molekyl som H₂O, förfarandet för att hitta mängden atomer eller molekyler förblir densamma. Dessutom är förhållandet mellan mol och antalet molekyler inte beroende av molekylens komplexitet.

Exempel på problem: Hur många molekyler som finns i 60,50 gram kalciumklorid, CalCl₂?

Hitta molmassanes på det periodiska systemet för varje element i molekylformeln.

Ca är 40,08 amu (eller g / mol). Klor är 35,45 amu (eller g / mol).

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

Molmassan av CaCl₂ är 110,98 g / mol.

Exemplet är 60,50 gram CaCl₂. Ändra detta till mol med hjälp av molmassan som du hittade i steg 1. Kemister använder förhållanden för denna beräkning.

Börja med vad som är känt och lägg till i molförhållandet så att enheterna kommer att avbrytas:

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

När mängden mol i CaCl₂ är känt, kan antalet molekyler i formeln beräknas med hjälp av Avogadros nummer, 6,022 x 10²³ molekyler. Använd igen förhållandeformatet.

Lägg märke till att antalet mol används från steg 2 för att starta beräkningen från mol till molekyler:

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

För att svara på exempelfrågan finns 3,25 × 10²³ molekyler i 60,50 gram kalciumklorid.

Steg 2 och 3 kan kombineras. Ställ in det på följande sätt:

60,50 g CalCl₂ × 1 mol CaCl₂ / 110,98 g CaCl₂ × 6,022 x 10²³ molekyler / 1 mol CaCl₂ = 3,25 x 10²³ molekyler i 60,50 gram kalciumklorid.

Flera online-webbplatser har en mol till molekyler kalkylator. Den ena är Omni-kalkylatorn och listas i avsnittet Resurser, men steg 1, beräkningen av molmassa, måste fortfarande slutföras.

Mullvaden (ofta förkortad till mol) är en måttenhet. Om man sålde ägg skulle man prata om dem i dussintals, inte en efter en. Som ett annat exempel säljs pappersbrickor i förpackningar om 500. En mullvad är också en viss mängd.

Om kemister vill tala om otroligt små atomer och molekyler behövs en mängd som är mycket större än ett dussin eller 500. Atomer och molekyler är osynliga för blotta ögat. Även om atomstorlekar varierar för enskilda element, är deras mätning i nanometer, från 1 × 10^-10 meter till 5 × 10^-10 meter. Detta är en miljon gånger mindre än bredden på ett människohår.

Det är uppenbart att kemister behöver en enhet som innehåller en mycket stor mängd föremål för att beskriva atomer och molekyler. En mullvad är Avogadros antal objekt: 6,022 × 10²³. Detta nummer finns i vetenskaplig notation och anger att det finns 23 platser till höger om decimaltecknet, eller 602.200.000.000.000.000.000.000.000. En mol är dock 6,022 × 10²³ av vad som helst:

• 1 mol Ca-atomer = 6,022 × 10²³ Cu-atomer
• 1 mol Cl-atomer = 6,022 × 10²³ S-atomer
• 1 mol CaCl₂ molekyler = 6,022 × 10²³ Cu₂S-molekyler
• 1 mol grapefrukt = 6,022 × 10²³ grapefrukt

För att ge en uppfattning om hur stort detta antal är skulle 1 mol grapefrukt fylla insidan av jorden.

Kemister kom överens om att använda kol-12 som standard vid mätning av mol. Detta betyder att en mol är antalet atomer i exakt 12 gram kol-12.

Det är viktigt att förstå skillnaden mellan atomer och molekyler. En atom, från det grekiska ordet atomos betyder odelbar, är den minsta partikeln i ett element som har egenskaperna hos det elementet. Till exempel kommer en kopparatom att ha egenskaperna av koppar, men den kan inte brytas ned ytterligare och behålla dessa kopparegenskaper.

En atom:

• har en kärna som innehåller protoner och neutroner
• har elektroner som finns utanför kärnan

Elektronerna, negativt laddade och protonerna, positivt laddade, skapar en elektriskt neutral atom. Emellertid är atomer bara helt stabila när deras egna yttre elektronskal är fulla och de blir som de stabila ädelgaserna (grupp 18) i det periodiska diagrammet.

När atomer kombineras kan de skapa molekyler. En molekyl är en förening där elementen har bestämda, fasta förhållanden, såsom vatten, H₂O, eller sockerglukos, C₆H₁₂O₆. I vatten finns två atomer av grundämnet väte och en syreatom i varje vattenmolekyl. I glukos finns sex kolatomer, 12 väteatomer och sex syreatomer.

Atomerna som utgör en molekyl hålls samman av kemiska bindningar. Det finns tre huvudtyper av kemiska bindningar:

• jonisk: när en atom ger upp en eller flera elektroner till en annan atom
• kovalent: delning av elektroner mellan atomer
• metallisk: förekommer endast i metaller där metallatomerna är tätt packade och de yttre elektronerna blir som ett hav av elektroner

Den första forskaren som beräknade antalet molekyler i ett ämne var Josef Loschmidt, och värdet på antalet gasmolekyler i en kubikcentimeter är uppkallad efter honom. En fransk forskare, Jean Perrin, utvecklade begreppet att ett visst antal molekyler var en universalkonstant och namngav denna konstant efter Amedeo Avogadro (1776 till 1856), en italiensk forskare.

Amedeo Avogadro var den första forskaren som föreslog att lika stora gasvolymer vid samma temperatur och tryck skulle ha samma antal partiklar. Även om Avogadros arbete i allmänhet ignorerades under hans livstid, hedrade Perrin honom för hans bidrag till vetenskapen.

Amedeo Avagadro föreslog aldrig konstanten, 6,022 × 10²³, uppkallad efter honom. Egentligen är Avogadros konstant ett nummer som härleds experimentellt, och det aktuella värdet som anges på National Institute of Standards and Technology har åtta signifikanta siffror: 6.02214076 × 10²³.