Sådan finder du antallet af atomer i et element

TL; DR (for langt, ikke læst)

Hvis du har en prøve, der indeholder atomer af et enkelt element, kan du finde Antallet af atomer ved at veje det.

Elementer der danner diatomiske molekyler

Nogle atomer kan danne kovalente bindinger med andre atomer af samme element til dannelse af diatomiske molekyler. Den mest kendte er oxygen (O). Et enkelt oxygenatom er meget reaktivt, men når det danner en binding med et andet oxygenatom til dannelse af O _{2, er kombinationen mere stabil. Dette er den form, hvor der findes ilt i jordens atmosfære. Fire andre elementer kan kombinere på denne måde ved standard temperatur og tryk. De omfatter nitrogen (N), som er det mest rigelige element i atmosfæren, hydrogen (H), chlor (Cl) og fluor (F). To andre elementer, brom (Br) og iod (I) kan danne diatomiske molekyler ved højere temperaturer. Alle diatomiske molekyler indeholder to atomer.}

Noble gasser og metaller

Nogle atomer, såsom natrium og fosfor, er så reaktive, at de aldrig findes fri i naturen. Imidlertid er to grupper af elementer, de ædle gasser og ædelmetaller stabile og kan eksistere i prøver, der kun indeholder ikke-bundne atomer af det element. For eksempel indeholder en beholder fuld af argongas (Ar) kun argonatomer, og en bar af rent guld indeholder kun guld (Au) atomer. Hvis du har en stor prøve af ædelgas eller metal, kan du beregne, hvor mange atomer det indeholder ved at veje det.

Ud over disse gasser og metaller kan kulstof (C) også eksistere i fri tilstand . Diamant og grafit er de to mest almindelige former. Blandt ikke-metaller er carbon unikt i dets evne til at eksistere på denne måde.

Tæl Atomer

For at beregne antallet af atomer i en prøve skal du finde ud af hvor mange mol af elementet prøven indeholder. En mole er en enhed kemikere brug. Det er lig med Avogadros nummer (6,02 X 10 ^{23) af atomer. Ved definition er vægten af ​​en mol af et element (dets molære masse) lig med dets atomvægt i gram. Atomvægten for hvert element er på det periodiske bord lige under elementets symbol. Atomvægten af ​​kulstof er 12 atommasser (amu), så vægten af ​​en mol er 12 gram.}

Hvis du har en prøve, der kun indeholder atomer af et bestemt element, vejer prøven i gram og divideres med elementets atomvægt. Kvoten fortæller dig antallet af mol. Multiplicér det med Avogadros nummer, og du vil finde ud af, hvor mange atomer prøven indeholder.

Eksempler på

1. Hvor mange atomer er der i en ounce rent guld?
En ounce er 28 gram, og den atomenergi af guld er 197. Prøven indeholder 28 ÷ 197 = 0,14 mol. Multiplicere dette ved Avogadros nummer fortæller dig antallet af atomer i prøven = 8,43 x 10 ^{22 atomer.}

2. Hvor mange iltatomer er der i en gasprøve, der vejer 20 gram?

Samme procedure gælder for at finde antallet af atomer i en diatomergas, selv om atomerne har kombineret til dannelse af molekyler. Den atomiske vægt af ilt er 16, så en mol vejer 16 gram. Prøven vejer 20 gram, hvilket svarer til 1,25 mol. Derfor er antallet af atomer 7,53 x 10 ^23.