Як розрахувати кількість молекул

Людському мозку важко подумати як про справді великі цифри, так і про справді малі. У хімічній лабораторії ви часто стикаєтесь із обома.

Скажімо, у вас є простий розчин солі, з яким ви будете працювати в лабораторії. Вам досить просто побачити рішення. Він прозорий і водний. Але звідки ви знаєте, скільки окремих молекул солі є в цьому розчині?

Ви не можете просто поглянути на рішення і зрозуміти його. Підрахувати молекули в розчині не так просто, як підрахувати киселі в банку. Ви навіть не можете підняти зразок розчину під світловий мікроскоп, щоб спробувати побачити молекули. Вони просто замалі!

Тоді як ви можете визначити, скільки молекул солі існує? Ключ у цьому Номер Авогадро.

Усередині розчину солі ви не тільки не бачите молекул, але їх є безліч. Насправді їх так багато, що по-справжньому зрозуміти їх кількість може бути дуже важко. Ви маєте справу з величезною кількістю дуже крихітної частинки. Але хімія вимагає знання, скільки частинок з багатьох причин, серед яких є передбачення реакцій та виготовлення розчинів.

Вам потрібно знати кількість молекул і як це пов’язано з масою, оскільки частіше за все, коли ви робите розчин, ви зважуєте відповідний компонент. Наприклад, ви не враховуєте індивідуальну кількість молекул, яка вам потрібна, у розчині солі. Натомість ви зважуєте кількість розчиненої речовини, яка відповідає кількості молекул, яку ви хочете.

родимка дозволяє прокласти міст між незбагненним світом величезної кількості крихітних молекул і можливістю фактично зважувати речовини та працювати з ними. Моль речовини містить 6,022 х 10²³ частинки цієї речовини. Це номер Авогадро.

Таким чином, родимка - це колективне число. Це схоже на інший колективний номер, який вам може бути знайомий: десяток. Десятка може стосуватися чого завгодно: десяток пончиків - це завжди дванадцять пончиків, а десяток фламінго - це завжди дванадцять фламінго.

Таким же чином, моль пончиків буде 6,022 х 10²³ пончики, а родимка фламінго становила б 6,022 х 10²³ фламінго. Моль NaCl також буде 6,022 х 10²³ молекули NaCl.

Взаємозв'язок між молями та масою відомий як молярна маса або кількість грамів в одному молі речовини. Молярну масу будь-якого елемента можна знайти під символом періодичної таблиці.

Наприклад, молярна маса вуглецю становить 12,01 г / моль. Це означає, що в одному молі вуглецю міститься 12,01 грама вуглецю.

Скажімо, у вас є 2 моля NaCl. Скільки це молекул NaCl? Ось де ви можете використовувати номер Авогадро:

Таким чином, 2 молі NaCl містять 1,2 х 10²⁴ молекули NaCl.

Що можна сказати, якщо замість 2 родимок вам дали 2 грамів NaCl. Скільки молекул NaCl містить це?

Щоб це зрозуміти, вам знадобиться молярна маса NaCl, яка становить 58,44 г / моль. Спочатку перетворіть грами в молі, використовуючи молярну масу, а потім використовуйте число Авогадро, щоб знайти кількість молекул:

Цей розрахунок говорить вам, що існує 2,1 х 10²² молекули NaCl у 2 грамах NaCl.