Як знайти кількість атомів в елементі

Атом - це елемент. Ці два слова є синонімами, тому, якщо ви шукаєте кількість атомів в елементі, відповідь завжди одна і лише одна. Вченим відомо про 118 різних елементів, які вони класифікують у таблиці Менделєєва - діаграмі, яка розташовує їх у зростаючому порядку відповідно до кількості протонів у їхніх ядрах. Така домовленість дозволяє швидко відповісти на важливе запитання: "Яка кількість протонів у певний елемент? "Щоб відповісти на це, вам просто потрібно поглянути на те місце, яке елемент займає в діаграми. Номер місця відповідає кількості протонів.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Якщо у вас є зразок, що містить атоми одного елемента, ви можете знайти кількість атомів, зваживши його.

Деякі атоми можуть утворювати ковалентні зв’язки з іншими атомами того самого елемента, утворюючи двоатомні молекули. Найвідоміший - кисень (О). Окремий атом кисню є високореактивним, але коли він утворює зв’язок з іншим атомом кисню, утворюючи О₂, комбінація є більш стабільною. Це форма існування кисню в земній атмосфері. Чотири інші елементи можуть поєднуватися таким чином при стандартній температурі та тиску. Вони включають азот (N), який є найбільш поширеним елементом в атмосфері, водень (H), хлор (Cl) і фтор (F). Два інших елементи, бром (Br) та йод (I), можуть утворювати двохатомні молекули при більш високих температурах. Всі двоатомні молекули містять два атоми.

Деякі атоми, такі як натрій і фосфор, настільки реактивні, що в природі їх ніколи не знайти вільними. Однак дві групи елементів, благородні гази та благородні метали, є стабільними і можуть існувати у зразках, що містять лише незв'язані атоми цього елемента. Наприклад, ємність, повна газу аргону (Ar), містить лише атоми аргону, а злиток чистого золота - лише атоми золота (Au). Якщо у вас велика проба благородного газу або металу, можна вирахувати, скільки атомів він містить, зваживши.

Окрім цих газів і металів, у вільному стані може існувати і вуглець (С). Алмаз і графіт - дві найпоширеніші форми. Серед неметалів вуглець унікальний своєю здатністю існувати таким чином.

Щоб обчислити кількість атомів у зразку, потрібно знайти, скільки молей елемента містить зразок. Родимка - це одиниця, яку використовують хіміки. Це дорівнює числу Авогадро (6,02 X 10²³) атомів. За визначенням, вага одного моля елемента (його молярна маса) дорівнює його атомній вазі в грамах. Атомна вага кожного елемента знаходиться в таблиці Менделєєва прямо під символом елемента. Атомна маса вуглецю становить 12 одиниць атомної маси (аму), тому вага одного моля становить 12 грам.

Якщо у вас є зразок, який містить лише атоми певного елемента, зважте зразок у грамах і розділіть на атомну вагу елемента. Коефіцієнт повідомляє вам кількість родимок. Помножте це на число Авогадро, і ви дізнаєтесь, скільки атомів містить зразок.

1. Скільки атомів в одній унції чистого золота?

Унція - 28 грам, а атомна вага золота - 197. Зразок містить 28 ÷ 197 = 0,14 молей. Помноживши це на число Авогадро, ви отримаєте кількість атомів у зразку = 8,43 х 10²² атоми.

2. Скільки атомів кисню у зразку газу, який важить 20 грам?

Та сама процедура застосовується до знаходження кількості атомів у двоатомному газі, хоча атоми об'єдналися, утворюючи молекули. Атомна вага кисню становить 16, тому одна родимка важить 16 грам. Зразок важить 20 грам, що дорівнює 1,25 моля. Отже, число атомів дорівнює 7,53 х 10²³.