För att beräkna antalet atomer i en formel behövs provets vikt, dess atommassa från det periodiska systemet och en konstant som kallas Avogadros antal.
Steg 1: Hitta formelmassans molmassa
Hitta en periodisk tabell med element för att hitta molmassan för ditt prov. Om ditt prov består av ett element, som koppar, lokaliserar du atommassan i det periodiska systemet. Atommassa listas vanligtvis nedanför symbol för det elementet.
Atommassan för koppar är 63,55 atommasseenheter. Denna formelmassa är numeriskt lika med molmassan i gram / mol, och detta betyder att koppar är 63,55 gram / mol.
Oavsett om du använder ett enskilt element som koppar eller en molekyl, förfarandet för att hitta atomerna i en formel förblir densamma.
Exempel: Hur många atomer finns i 32,80 gram koppar?
Hitta molmassan koppar på det periodiska systemet: 63,55 gram / mol.
Förstå mullvaden: Mullvaden (ofta förkortad som mol) som anges ovan är en måttenhet. Om du sålde ägg skulle du prata om dem i dussintals, inte en efter en.
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. En mullvad är Avogadros antal objekt: 6,022 × 10
- 1 mol Cu-atomer = 6,022 × 1023 Cu-atomer
- 1 mol S-atomer = 6,022 × 1023 S-atomer
- 1 mol Cu2S-molekyler = 6,022 × 1023 Cu2S-molekyler
- 1 mol öre = 6,022 × 1023 öre
För att ge en uppfattning om hur stort detta antal är, skulle 1 mol öre vara tillräckligt med pengar för att betala alla utgifter för varje land på jorden under ungefär de närmaste miljarder åren.
Steg 2: Hitta antalet mol
Exemplet är 32,80 gram Cu. Ändra det till mol med hjälp av molmassan som du hittade i steg 1. Kemister använder förhållanden för denna beräkning.
Börja med vad du vet och lägg till i molförhållandet så att enheterna avbryts:
32,80 g Cu × 1 mol Cu / 63,55 g Cu = 0,52 mol Cu
Steg 3: Konvertera mol till atomer med hjälp av Avogadros nummer
När mängden mol är känd kan antalet atomer i formeln beräknas med hjälp av Avogadros nummer. Använd igen förhållandeformatet.
Lägg märke till att antalet mol används från steg 2 för att starta beräkningen från mol till atomer:
0,52 mol Cu × 6,022 x 1023 atomer / 1 mol Cu = 3,13 x 1023 molekyler
För att svara på din exempelfråga finns det 3,13 × 1023 atomer i 32,80 gram koppar.
Steg 2 och 3 kan kombineras. Ställ in det på följande sätt:
32,80 g Cu × 1 mol Cu / 159,17 g Cu × 6,022 x 1023 atomer / 1 mol Cu = 3,13 x 1023 atomer i 32,80 gram koppar
Flera onlinesidor har ett antal atomer. Den ena är Omni-kalkylatorn och listas i avsnittet Resurser, men du måste fortfarande veta hur man beräknar molmassa (steg 1).
Historisk anmärkning: Varför kallas det Avogadros nummer?
Avogadros nummer är uppkallat efter Amedeo Avogadro (1776-1856), en italiensk forskare som antog att lika stora gasvolymer vid samma temperatur och tryck kommer att ha samma antal partiklar.
Avogadro föreslog inte konstanten, 6,022 × 1023, men på grund av hans bidrag till vetenskapen namngavs konstanten efter honom. För övrigt introducerade Avogadro först sin gasteori 1811, och den ignorerades i 50 år.