Sådan finder du antallet af atomer i et element

Et atom er et element. De to ord er synonyme, så hvis du leder efter antallet af atomer i et element, er svaret altid et og kun et. Forskere kender 118 forskellige elementer, som de kategoriserer i den periodiske tabel, et diagram, der arrangerer dem i stigende rækkefølge i henhold til antallet af protoner i deres kerner. Dette arrangement giver dig mulighed for at svare på et væsentligt spørgsmål med et øjeblik: "Hvad er antallet af protoner i et bestemt element?" For at svare på det skal du blot se på det sted elementet indtager i diagrammet. Stedsnummeret svarer til antallet af protoner.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Hvis du har en prøve, der indeholder atomer i 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 det samme element til dannelse af diatomiske molekyler. Den bedst kendte er ilt (O). Et enkelt iltatom er stærkt reaktivt, men når det danner en binding med et andet iltatom til dannelse af O <2, er kombinationen mere stabil. Dette er den form, hvor ilt findes i jordens atmosfære. Fire andre elementer kan kombineres på denne måde ved standard temperatur og tryk. De inkluderer nitrogen (N), som er det mest udbredte element i atmosfæren, brint (H), klor (Cl) og fluor (F). To andre elementer, brom (Br) og jod (I), kan danne diatomiske molekyler ved højere temperaturer. Alle diatomiske molekyler indeholder to atomer.
Ædelgasser og metaller

Nogle atomer, såsom natrium og fosfor, er så reaktive, at de aldrig findes frie i naturen. To grupper af elementer, ædelgasser og ædelmetaller, er imidlertid stabile og kan eksistere i prøver, der kun indeholder ikke-bundne atomer fra dette element. For eksempel indeholder en beholder fuld af argongas (Ar) kun argonatomer, og en stang af rent guld indeholder kun guldatomer (Au). 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 kul (C) også eksistere i fri tilstand . Diamant og grafit er de to mest almindelige former. Blandt ikke-metaller er kulstof unik i sin evne til at eksistere på denne måde.
Counting Atoms

For at beregne antallet af atomer i en prøve skal du finde ud af, hvor mange mol af elementet prøven har indeholder. En muldvarp er en enhed, som kemikere bruger. Det er lig med Avogadros antal (6,02 X 10 ^{23) atomer. Definitionen er, at vægten af en mol af et element (dens molmasse) er lig med dens atomvægt i gram. Atomvægten for hvert element er på det periodiske bord lige under elementets symbol. Den atomære vægt af kulstof er 12 atommasseenheder (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 divider med elementets atomvægt. Kvotienten fortæller dig antallet af mol. Multipliser dette med Avogadros nummer, så finder du ud af, hvor mange atomer prøven indeholder.
Eksempler

1. Hvor mange atomer er der i en ounce rent guld?

En ounce er 28 gram, og atomvægten af guld er 197. Prøven indeholder 28 ÷ 197 \u003d 0,14 mol. Ved at multiplicere dette med Avogadros nummer fortæller du antallet af atomer i prøven \u003d 8,43 x 10 22 atomer.

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

Den samme procedure gælder for at finde antallet af atomer i en diatomisk gas, selvom atomerne har kombineret til dannelse af molekyler. Den atomære vægt af ilt er 16, så en mol vejer 16 gram. Prøven vejer 20 gram, hvilket er lig med 1,25 mol. Derfor er antallet af atomer 7,53 x 10 ^23.