วิธีหาจำนวนอะตอมในองค์ประกอบ

อะตอมเป็นธาตุ คำสองคำมีความหมายเหมือนกัน ดังนั้นหากคุณกำลังมองหาจำนวนอะตอมในองค์ประกอบ คำตอบคือหนึ่งเสมอ และมีเพียงหนึ่งเดียวเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์ทราบธาตุต่างๆ 118 ชนิด ซึ่งจัดอยู่ในตารางธาตุ ซึ่งเป็นแผนภาพที่จัดเรียงตามลำดับที่เพิ่มขึ้นตามจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของพวกมัน การจัดเรียงนี้ช่วยให้คุณตอบคำถามที่สำคัญได้อย่างรวดเร็ว: "จำนวนโปรตอนใน .เป็นเท่าใด องค์ประกอบเฉพาะ?" ในการตอบคำถามนั้น คุณเพียงแค่ต้องดูที่ที่องค์ประกอบนั้นอยู่ใน แผนภูมิ. หมายเลขสถานที่สอดคล้องกับจำนวนโปรตอน

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

หากคุณมีตัวอย่างที่มีอะตอมของธาตุเดี่ยว คุณสามารถค้นหาจำนวนอะตอมได้ด้วยการชั่งน้ำหนัก

อะตอมบางตัวสามารถสร้างพันธะโควาเลนต์กับอะตอมอื่นของธาตุเดียวกันเพื่อสร้างโมเลกุลไดอะตอม ที่รู้จักกันดีที่สุดคือออกซิเจน (O) อะตอมออกซิเจนเดี่ยวมีปฏิกิริยาสูง แต่เมื่อสร้างพันธะกับอะตอมออกซิเจนอื่นเพื่อสร้าง O₂การรวมกันมีเสถียรภาพมากขึ้น นี่คือรูปแบบที่ออกซิเจนมีอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลก องค์ประกอบอื่นอีกสี่ชนิดสามารถรวมกันในลักษณะนี้ได้ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน ประกอบด้วยไนโตรเจน (N) ซึ่งเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในบรรยากาศ ได้แก่ ไฮโดรเจน (H) คลอรีน (Cl) และฟลูออรีน (F) อีกสององค์ประกอบคือโบรมีน (Br) และไอโอดีน (I) สามารถสร้างโมเลกุลไดอะตอมที่อุณหภูมิสูงขึ้นได้ โมเลกุลไดอะตอมมิกทั้งหมดมีสองอะตอม

อะตอมบางชนิด เช่น โซเดียมและฟอสฟอรัส มีปฏิกิริยาไวมากจนหาไม่พบในธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ธาตุสองกลุ่ม ได้แก่ ก๊าซมีตระกูลและโลหะมีตระกูล มีความเสถียรและสามารถมีอยู่ในตัวอย่างที่มีเพียงอะตอมที่ไม่ผูกมัดของธาตุนั้น ตัวอย่างเช่น ภาชนะที่เต็มไปด้วยก๊าซอาร์กอน (Ar) มีอะตอมของอาร์กอนเท่านั้น และแท่งทองคำบริสุทธิ์จะมีเพียงอะตอมของทองคำ (Au) หากคุณมีตัวอย่างก๊าซมีตระกูลหรือโลหะจำนวนมาก คุณสามารถคำนวณจำนวนอะตอมของอะตอมได้โดยการชั่งน้ำหนัก

นอกจากก๊าซและโลหะเหล่านี้แล้ว คาร์บอน (C) ยังสามารถอยู่ในสถานะอิสระได้อีกด้วย เพชรและกราไฟต์เป็นสองรูปแบบที่พบบ่อยที่สุด ในบรรดาอโลหะ คาร์บอนมีเอกลักษณ์เฉพาะในความสามารถในการดำรงอยู่ในลักษณะนี้

ในการคำนวณจำนวนอะตอมในตัวอย่าง คุณต้องหาจำนวนโมลขององค์ประกอบในตัวอย่าง โมลเป็นหน่วยที่นักเคมีใช้ เท่ากับเลขอาโวกาโดร (6.02 X 10²³) ของอะตอม ตามคำนิยาม น้ำหนักขององค์ประกอบหนึ่งโมล (มวลโมลาร์ของมัน) เท่ากับน้ำหนักอะตอมในหน่วยกรัม น้ำหนักอะตอมของแต่ละธาตุจะอยู่ที่ตารางธาตุใต้สัญลักษณ์ธาตุ น้ำหนักอะตอมของคาร์บอนคือ 12 หน่วยมวลอะตอม (amu) ดังนั้นน้ำหนักของหนึ่งโมลคือ 12 กรัม

หากคุณมีตัวอย่างที่มีเพียงอะตอมของธาตุใดธาตุหนึ่ง ให้ชั่งน้ำหนักตัวอย่างเป็นกรัมแล้วหารด้วยน้ำหนักอะตอมของธาตุนั้น ผลหารจะบอกจำนวนโมลให้คุณทราบ คูณมันด้วยเลขอาโวกาโดร แล้วคุณจะพบว่าตัวอย่างมีอะตอมกี่อะตอม

1. ทองคำบริสุทธิ์ 1 ออนซ์มีกี่อะตอม?

หนึ่งออนซ์คือ 28 กรัม และน้ำหนักอะตอมของทองคำคือ 197 ตัวอย่างมี 28 ÷ 197 = 0.14 โมล การคูณด้วยเลขอาโวกาโดรจะบอกจำนวนอะตอมในตัวอย่าง = 8.43 x 10²² อะตอม

2. ตัวอย่างก๊าซที่มีน้ำหนัก 20 กรัมมีอะตอมออกซิเจนกี่อะตอม?

ขั้นตอนเดียวกันนี้ใช้กับการหาจำนวนอะตอมในก๊าซไดอะตอมมิก แม้ว่าอะตอมจะรวมกันเป็นโมเลกุลแล้วก็ตาม ออกซิเจนมีน้ำหนักอะตอมเท่ากับ 16 ดังนั้น 1 โมลมีน้ำหนัก 16 กรัม ตัวอย่างมีน้ำหนัก 20 กรัม ซึ่งเท่ากับ 1.25 โมล ดังนั้นจำนวนอะตอมคือ 7.53 x 10²³.