Hvor mange atomer er der i en grafitblyantsprik?

Det er svært at give et præcist svar på antallet af atomer i en grafitblyantsprik, da det kan afhænge af forskellige faktorer såsom prikkens størrelse, grafittens type og tæthed og det påførte skrivetryk. Vi kan dog lave et groft skøn baseret på nogle antagelser.

Hvis vi antager en typisk grafitblyantsprik med en diameter på omkring 1 millimeter (mm) og en længde på 10 millimeter, kan vi estimere rumfanget af prikken som en cylinder:

Volumen ≈ π * (d/2)^2 * l

Volumen ≈ π * (1 mm / 2)^2 * 10 mm

Volumen ≈ 15,7 mm³

Lad os nu overveje tætheden af ​​grafit. Ren grafit har en densitet på cirka 2,26 gram pr. kubikcentimeter (g/cm³). Men blyantbly indeholder ofte andre materialer som ler og bindemidler, som kan påvirke dens tæthed. For et groft skøn, lad os antage, at den gennemsnitlige tæthed af grafitblyantens bly er omkring 1,8 g/cm³.

Masse =Densitet * Volumen

Masse ≈ 1,8 g/cm³ * 15,7 mm³

Masse ≈ 0,028 g

Til sidst skal vi beregne antallet af atomer i 0,028 g grafit. For at gøre dette skal vi kende den molære masse af kulstof, som er hovedbestanddelen af ​​grafit. Den molære masse af kulstof er 12,01 gram pr. mol (g/mol).

Antal mol =Masse / Molær masse

Antal mol ≈ 0,028 g / 12,01 g/mol

Antal mol ≈ 0,0023 mol

Et mol af ethvert stof indeholder Avogadros antal atomer eller molekyler, hvilket er cirka 6.022 × 10²³.

Antal atomer ≈ Antal mol × Avogadros antal

Antal atomer ≈ 0,0023 mol * 6,022 × 10²³ atomer/mol

Antal atomer ≈ 1,39 × 10²¹ atomer

Derfor kan en grafitblyantsprik med de givne antagelser indeholde cirka 1,39 × 10²¹ atomer. Det er vigtigt at bemærke, at dette er et meget groft skøn, og det faktiske antal atomer kan variere afhængigt af flere faktorer.