Sådan konverteres gram til molekyler

Atomer og molekyler er uendelig små, og noget materiale, der er stort nok til at veje, indeholder et så stort antal, at de ville være umulige at tælle, selvom man kunne se dem. Så hvordan ved videnskabsfolk, hvor mange molekyler der er i en bestemt mængde af en bestemt forbindelse? Svaret er, at de er afhængige af Avogadros nummer, hvilket er antallet af atomer i en mol af forbindelsen. Så længe du kender den kemiske formel af forbindelsen, kan du kigge på atomvægten af ​​de atomer, der omfatter det, og du vil kende vægten af ​​en mol. Multiplicér det med den vægt, du har til rådighed, og multiplicér med Avogadros nummer - antallet af partikler i en enhed kaldet en muldvarp - for at finde antallet af molekyler i din prøve.

TL; DR (For længe ; Ikke læst)

Hvis du kender vægten af ​​forbindelsen i gram, kan du finde antallet af molekyler ved at se vægtene af komponentatomerne op, beregne hvor mange mol du har og multiplicere det antal Avogadros nummer, som er 6,02 X 10 ^23.

Avogadros nummer

Avogadros nummer blev ikke introduceret af sin navnebror, den italienske fysiker Amadeo Avogadro (1776-1856). I stedet blev den først foreslået af den franske fysiker Jean Baptiste Perrin i 1909. Han mønnede termen, da han fastlagde den første tilnærmelse ved at observere tilfældige vibrationer af mikroskopiske partikler suspenderet i væsker og gasser. Efterfølgende forskere, herunder amerikansk fysiker Robert Millikan, hjalp med at forfine det, og i dag definerer forskere Avogadros nummer som 6.02214154 x 10 ^{23 partikler pr. Mol. Hvorvidt sagen er i fast, gasformig eller flydende tilstand, indeholder en mol altid Avogadros antal partikler. Det er definitionen af ​​en mol.}

Find den molekylære vægt af en forbindelse

Hvert atom har en bestemt atommasse, som du kan slå op i elementernes periodiske tabel. Du kan finde det som nummeret lige under elementets navn, og det er normalt givet i atommasseenheder. Det betyder simpelthen, at en mol af elementet vejer det viste antal i gram. For eksempel er atommassen af ​​hydrogen 1,008. Det betyder, at en mol brint vejer 1.008 gram.

For at finde molekylvægten af ​​et molekyle eller en forbindelse skal man kende sin kemiske formel. Derefter kan du tælle antallet af individuelle atomer. Efter at have kigget op på hvert elements atomvægt, kan du derefter sammenlægge alle vægten for at finde vægten på en mol i gram.

Eksempler på

1. Hvad er molekylvægten af ​​hydrogengas?

Væskegas er en samling af H _{2 molekyler, så du multiplicerer atommassen med 2 for at få molekylmassen. Svaret er, at en mol hydrogengas vejer 2.016 gram.}

2. Hvad er molekylvægten af ​​calciumcarbonat?

Kemisk formel af calciumcarbonat er CaCO _{3. Atomvægten af ​​calcium er 40.078, den for carbon er 12.011 og den for ilt er 15.999. Den kemiske formel indeholder tre oxygenatomer, så multiplicer vægten af ​​ilt med 3 og tilføj den til de to andre. Når du gør dette, finder du vægten af ​​en mol calciumcarbonat til 100.086 gram.}

Beregning af antallet af molekyler

Når du ved molekylvægten af ​​en forbindelse, ved du hvordan meget Avogadros antal af denne sammensætning vejer i gram. For at finde antallet af molekyler i en prøve, divideres vægten af ​​prøven med vægten af ​​en mol for at få antallet af mol, og derefter multiplicere med Avogadros nummer.

1. Hvor mange molekyler er der i 50 gram hydrogengas (H _2)?

Molekylvægten af ​​1 mol H _{2 gas er 2,016 gram. Opdele dette i antallet af gram du har og multiplicere med 6,02 x 10 ^{23 (Avogadros nummer afrundet til to decimaler). Resultatet er (50 gram ÷ 2,016 gram) X 6,02 x 10 23 = 149,31 X10 23 = 1,49 X 10 25 molekyler.}}

2. Hvor mange calciumcarbonatmolekyler er der i en prøve, der vejer 0,25 gram?

En mol calciumcarbonat vejer 100,086 gram, så 0,25 mol vejer 0,25 /100,86 = 0,0025 gram. Multiplicer med Avogadros nummer for at få 0,015 X 10 ^{23 = 1,5 x 10 21 molekyler i denne prøve.}