תוֹכֶן
אטומים ומולקולות הם קטנים עד אינסוף, וכל פיסת חומר שהיא מספיק גדולה לשקלול מכילה כמות כה גדולה עד כי אי אפשר היה לספור גם אם הייתם יכולים לראות אותם. אז איך מדענים יודעים כמה מולקולות יש בכמות מסוימת של תרכובת ספציפית? התשובה היא שהם מסתמכים על מספר Avogadros, שהוא מספר האטומים בשומה של המתחם. כל עוד אתה יודע את הנוסחה הכימית של התרכובת, אתה יכול לחפש את המשקלים האטומיים של האטומים המרכיבים אותו, ותדע את המשקל של שומה אחת.הכפל את זה לפי המשקל שיש לך ביד, ואז הכפיל את המספר Avogadros - מספר החלקיקים ביחידה שנקרא שומה - כדי למצוא את מספר המולקולות שבמדגם שלך.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
אם אתה יודע את משקל התרכובת בגרמים, אתה יכול למצוא את מספר המולקולות על ידי חיפוש המשקלים של אטומי המרכיב, חישוב כמה שומות שיש לך וכפלת את המספר הזה במספר Avogadros, שהוא 6.02 X 1023.
מספר Avogadros
מספר Avogadros לא הוצג על ידי שמו, הפיזיקאי האיטלקי Amadeo Avogadro (1776-1856). במקום זאת, הוצע לראשונה על ידי הפיזיקאי הצרפתי ז'אן בפטיסט פרין בשנת 1909. הוא טבע את המונח כאשר קבע את הגישה הראשונה על ידי התבוננות בתנודות אקראיות של חלקיקים מיקרוסקופיים שהושעו בנוזלים ובגזים. חוקרים לאחר מכן, כולל הפיזיקאי האמריקני רוברט מיליקן, עזרו לשכלל אותו, וכיום מדענים מגדירים את מספר Avogadros כ- 6.02214154 x 1023 חלקיקים לכל שומה. בין אם העניין במצב יציב, גזי או נוזלי, שומה מכילה תמיד מספר חלקיקים של Avogadros. זה ההגדרה של שומה.
מציאת המשקל המולקולרי של מתחם
לכל אטום יש מסה אטומית ספציפית שתוכלו לחפש בטבלה המחזורית של היסודות. אתה יכול למצוא את זה כמספר בדיוק תחת שם האלמנטים, והוא נתון בדרך כלל ביחידות המסה האטומית. זה פשוט אומר ששומה אחת של היסוד שוקלת את המספר המוצג בגרמים. לדוגמא, המסה האטומית של מימן היא 1.008. המשמעות היא ששומה אחת של מימן שוקלת 1.008 גרם.
כדי למצוא את המשקל המולקולרי של מולקולה או תרכובת, אתה צריך לדעת את הנוסחה הכימית שלה. מכאן תוכלו לספור את מספר האטומים האישיים. לאחר חיפוש על המשקל האטומי של כל אחד מהרכיבים, תוכלו להוסיף יחד את כל המשקולות כדי למצוא את המשקל של שומה אחת בגרמים.
דוגמאות
1. מה המשקל המולקולרי של גז מימן?
גז מימן הוא אוסף של H2 מולקולות, כך שאתה מכפיל את המסה האטומית ב- 2 כדי לקבל את המסה המולקולרית. התשובה היא ששומה של גז מימן שוקל 2.016 גרם.
2. מה המשקל המולקולרי של סידן פחמתי?
הנוסחה הכימית של סידן פחמתי היא CaCO3. המשקל האטומי של הסידן הוא 40.078, זה של הפחמן הוא 12.011 וזה של החמצן הוא 15.999. הנוסחה הכימית כוללת שלושה אטומי חמצן, אז הכפלו את משקל החמצן ב -3 והוסיפו לשניים האחרים. כשאתה עושה זאת, אתה מוצא את המשקל של שומה אחת של סידן פחמתי 100.086 גרם.
חישוב מספר המולקולות
ברגע שאתה יודע את המשקל המולקולרי של תרכובת, אתה יודע כמה מספר Avogadros של אותו תרכובת שוקל בגרמים. כדי למצוא את מספר המולקולות במדגם, חלקו את משקל הדגימה במשקל של שומה אחת כדי לקבל את מספר השומות, ואז הכפלו את המספר של Avogadros.
1. כמה מולקולות יש ב 50 גרם גז מימן (H2)?
המשקל המולקולרי של 1 מול H2 דלק הוא 2.016 גרם. חלקו את זה למספר הגרמים שיש לכם והכפילו ב 6.02 x 1023 (מספר Avogadros מעוגל לשני מקומות עשרוניים). התוצאה היא (50 גרם ÷ 2.016 גרם) X 6.02 x 1023 = 149.31 X1023 = 1.49 X 1025 מולקולות.
2. כמה מולקולות סידן פחמתי יש במדגם שמשקלו 0.25 גרם?
שומה אחת של סידן פחמתי שוקלת 100.086 גרם, ולכן 0.25 שומה שוקלת 0.25 / 100.86 = 0.0025 גרם. הכפל במספר Avogadros כדי לקבל 0.015 X 1023 = 1.5 על 1021 מולקולות במדגם זה.