Cum să convertiți gramele în molecule

Conţinut

• TL; DR (Prea lung; nu a citit)
• Numărul Avogadros
• Găsirea greutății moleculare a unui compus
• Exemple
• Calcularea numărului de molecule

••• demaerre / iStock / GettyImages

Atomii și moleculele sunt infinitim de mici și orice materie suficient de mare pentru a cântări conține un număr atât de mare încât ar fi imposibil de numărat chiar dacă le-ați putea vedea. Deci, de unde știu oamenii de știință câte molecule sunt într-o anumită cantitate de compus specific? Răspunsul este că se bazează pe numărul Avogadros, care este numărul de atomi dintr-o molă a compusului. Atâta timp cât cunoașteți formula chimică a compusului, puteți căuta greutățile atomice ale atomilor care îl cuprind și veți ști greutatea unui aluniță.Înmulțiți asta cu greutatea pe care o aveți la îndemână, apoi multiplicați cu numărul Avogadros - numărul de particule din unitate numit aluniță - pentru a găsi numărul de molecule din eșantionul dvs.

TL; DR (Prea lung; nu a citit)

Dacă știți greutatea compusului în grame, puteți găsi numărul de molecule căutând greutățile atomilor componente, calculând câți aluniți aveți și înmulțind numărul respectiv cu numărul Avogadros, care este 6,02 X 10²³.

Numărul Avogadros

Numărul Avogadros nu a fost introdus de numele său fizician italian Amadeo Avogadro (1776-1856). În schimb, a fost propus pentru prima dată de fizicianul francez Jean Baptiste Perrin în 1909. A inventat termenul când a determinat prima aproximare prin observarea vibrațiilor aleatorii de particule microscopice suspendate în lichide și gaze. Cercetătorii următori, inclusiv fizicianul american Robert Millikan, au ajutat la perfecționarea acesteia, iar astăzi oamenii de știință definesc numărul Avogadros ca 6.02214154 x 10²³ particule pe aluniță. Indiferent dacă materia se află într-o stare solidă, gazoasă sau lichidă, o aluniță conține întotdeauna un număr de particule Avogadros. Aceasta este definiția unei alunițe.

Găsirea greutății moleculare a unui compus

Fiecare atom are o masă atomică specifică pe care o puteți căuta în tabelul periodic al elementelor. Îl puteți găsi ca numărul chiar sub numele elementelor și este dat de obicei în unități de masă atomică. Asta înseamnă pur și simplu că o aluniță a elementului cântărește numărul afișat în grame. De exemplu, masa atomică a hidrogenului este de 1.008. Aceasta înseamnă că un mol de hidrogen cântărește 1.008 grame.

Pentru a găsi greutatea moleculară a unei molecule sau a unui compus, trebuie să cunoașteți formula chimică a acesteia. Din aceasta, puteți număra numărul de atomi individuali. După căutarea greutății atomice a fiecărui element, puteți adăuga apoi toate greutățile pentru a găsi greutatea unei alunițe în grame.

Exemple

1. Care este greutatea moleculară a hidrogenului gazos?

Gazul de hidrogen este o colecție de H₂ molecule, deci multiplicați masa atomică cu 2 pentru a obține masa moleculară. Răspunsul este că o molă de hidrogen gaz cântărește 2.016 grame.

2. Care este greutatea moleculară a carbonatului de calciu?

Formula chimică a carbonatului de calciu este CaCO₃. Greutatea atomică a calciului este 40,078, cea a carbonului este 12,011, iar cea a oxigenului este 15,999. Formula chimică include trei atomi de oxigen, deci înmulțiți greutatea oxigenului cu 3 și adăugați-o la ceilalți doi. Când faceți acest lucru, veți găsi greutatea unui mol de carbonat de calciu 100.086 grame.

Calcularea numărului de molecule

După ce cunoașteți greutatea moleculară a unui compus, știți cât cântărește în Avogadros numărul acel compus în grame. Pentru a găsi numărul de molecule dintr-un eșantion, împărțiți greutatea probei la greutatea unui aluniță pentru a obține numărul de alunițe, apoi multiplicați cu numărul Avogadros.

1. Câte molecule există în 50 de grame de hidrogen gazos (H)₂)?

Greutatea moleculară de 1 mol de H₂ gazul este de 2.016 grame. Împărțiți acest lucru în numărul de grame pe care îl aveți și înmulțiți cu 6,02 x 10²³ (Numărul Avogadros rotunjit la două zecimale). Rezultatul este (50 grame ÷ 2,016 grame) X 6,02 x 10²³ = 149.31 X10²³ = 1,49 X 10²⁵ molecule.

2. Câte molecule de carbonat de calciu există într-un eșantion care cântărește 0,25 grame?

Un mol de carbonat de calciu cântărește 100,086 grame, deci 0,25 moli cântărește 0,25 / 100,86 = 0,0025 grame. Înmulțiți cu numărul Avogadros pentru a obține 0,015 X 10²³ = 1,5 x 10²¹ molecule din acest eșantion.