En dag til at fejre kemiens yndlingsenhed - muldvarpen. Men hvad er en muldvarp?

Den 23. okt. mellem 6:02 og 18:02, kemikere fejrer muldvarpens dag. Mole Day er ikke en dag til at fejre de pelsede små skabninger, der lever i jorden. Hellere, det er en dag til at fejre en meget vigtig idé i den submikroskopiske verden.

I kemi, muldvarpen er en enhed, der bruges til at tale om atomer. Det ligner andre enheder, vi bruger til hverdag. For eksempel, du kan gå ind i den lokale doughnuts-butik og bestille et dusin doughnuts. Derved, du ved, at du vil få 12 af disse snacks, og ekspedienten ved at give dig 12. Dusinenheden er simpelthen for nemheds skyld, når du skal diskutere en mængde.

Vi anvender den samme idé til at diskutere mængder af atomer. Hvorfor taler vi ikke bare om snesevis af atomer? Årsagen er, at atomer er så små, at det ikke giver mening at gøre det. Forestil dig et enkelt gran bordsalt. Den lille krystal indeholder over 1, 000, 000, 000, 000, 000, 000 (en kvintillion) atomer. I stedet for at diskutere et så stort antal atomer, vi kan tale mere bekvemt gennem muldvarpenheden. En muldvarp af noget indeholder 602, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 eller 6,02 x 10²³ af den ting.

Så i stedet for at tale om over 1, 000, 000, 000, 000, 000, 000 atomer i saltkornet, vi kan udtrykke mængden som omkring 0,000002 mol atomer, hvilket er meget mere bekvemt.

Tallet 6,02 x 10²³ kaldes også Avogadros tal. Amedeo Avogadro var en italiensk fysiker. I 1811, han foreslog, at lige store volumener af enhver gas ved samme temperatur og tryk indeholder det samme antal atomer (eller molekyler). Nummeret er opkaldt efter ham for at hædre hans arbejde. Fordi 23. oktober er forkortet til 10/23, kemikere bruger denne dato til at fejre muldvarpens dag.

Hvor meget plads optager en muldvarp?

Hvor mange er nu 6,02 x 10²³? Hvor lang tid tror du, det ville tage dig at tælle til en muldvarp? En dag? En uge? Et år? Fortsæt, begynde at tælle. Det ville tage dig omkring 20, 000, 000, 000, 000, 000 år. Som du kan se, meget store mængder atomer fylder meget lidt, hvilket giver os en idé om, hvor små de er. Her er et andet eksempel:Et mol vand med alle 6,02 x 10²³ molekyler H₂O fylder lidt mere end en spiseskefuld.

Så hvordan kommer de små atomer sammen for at udgøre tingene i verden omkring os? Selvom atomer er så små, der foregår en masse action. Hvert atom består af endnu mindre partikler kaldet elektroner. Den måde, hvorpå disse elektroner placerer sig omkring atomet, fører til egenskaber, vi kan opleve og observere. I et metal, de små atomer svømmer i et hav af elektroner, som giver dem evnen til at lede varme og elektricitet.

Hvad med vand? Elektronerne i et vandmolekyle er arrangeret således, at hvert vandmolekyle er ekstremt tiltrukket af det ved siden af. På grund af dette arrangerer de sig naturligt på atomniveau på måder, der har store konsekvenser i verden omkring os. Når vandet fryser, molekylerne arrangeres på en måde, der skaber et gitter, der får is til at flyde i flydende vand. Hvorfor er det så vigtigt? Fordi isen flyder, en dam eller sø fryser i toppen, men under hele det akvatiske økosystem er i stand til at overleve. Dette er et fantastisk fænomen med vand.

Små atomer med store konsekvenser

Mange andre stoffer vedtager deres egne unikke egenskaber på grund af arrangementet af elektroner. Den propangas, som vi bruger til at brænde en gasgrill, er en gas ved stuetemperatur, fordi molekylerne er svagt tiltrukket af hinanden. I modsætning til vand, de vil egentlig slet ikke være ved siden af ​​hinanden. Følgelig, mellemrummet mellem dem resulterer i en gasformig tilstand.

En anden vigtig gas er ilt. Vi har brug for ilt for at leve vores liv. Luk øjnene og tag en dyb indånding. Mens du gør det, molekylerne suser gennem din næse, ind i dine lunger, hvor omkring 0,001 mol ilt absorberes i dit blod. Disse molekyler er ansvarlige for at hjælpe hver celle i din krop med at producere energi, så dine øjne kan se ordene på denne side, og din hjerne kan tænke over, hvad de betyder, alt imens du holder dit hjerte bankende.

Så, hvis du nogensinde føler, at du er for ubetydelig til at gøre en forskel, bare husk, at selv de mindste ting betyder noget i den store sammenhæng.

Glædelig muldvarpedag!

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.