Avogadro's nummer Voorbeeld chemie probleem

Het nummer van Avogadro is een van de belangrijkste constanten die in de chemie worden gebruikt. Het is het aantal deeltjes in een enkele mol van een materiaal, gebaseerd op het aantal atomen in exact 12 gram van de isotoop koolstof-12. Hoewel dit aantal een constante is, wordt het experimenteel bepaald, dus we gebruiken een geschatte waarde van 6,022 x 10²³. Dus je weet hoeveel atomen er in een mol zitten. Hier is hoe de informatie te gebruiken om de massa van een enkel atoom te bepalen.

Avogadro's nummer Voorbeeldprobleem: massa van een enkel atoom

Vraag: Bereken de massa in grammen van een koolstofatoom (C).

Oplossing

Om de massa van een enkel atoom te berekenen, zoekt u eerst de atoommassa van koolstof op in het periodiek systeem.
Dit getal, 12,01, is de massa in gram van één mol koolstof. Een mol koolstof is 6.022 x 10²³ koolstofatomen (het getal van Avogadro). Deze relatie wordt vervolgens gebruikt om een ​​koolstofatoom om te zetten in grammen in de verhouding:

massa van 1 atoom / 1 atoom = massa van een mol atomen / 6.022 x 10²³ atomen

Sluit de atomaire massa koolstof aan om op te lossen voor de massa van 1 atoom:

massa van 1 atoom = massa van een mol atomen / 6.022 x 10²³

massa van 1 C-atoom = 12,01 g / 6.022 x 10²³ C-atomen
massa van 1 C-atoom = 1.994 x 10^-23 g

Antwoord

De massa van een enkel koolstofatoom is 1.994 x 10^-23 g.

De formule toepassen om op te lossen voor andere atomen en moleculen

Hoewel het probleem werd opgelost met koolstof (het element waarop het nummer van Avogadro is gebaseerd), kunt u dezelfde methode gebruiken om de massa van een atoom of molecuul op te lossen. Als u de massa van een atoom van een ander element vindt, gebruikt u gewoon de atoommassa van dat element.

Als je de relatie wilt gebruiken om op te lossen voor de massa van een enkel molecuul, is er een extra stap. Je moet de massa's van alle atomen in dat ene molecuul optellen en in plaats daarvan gebruiken.

Laten we zeggen dat u bijvoorbeeld de massa van een enkel atoom water wilt weten. Uit de formule (H₂O), je weet dat er twee waterstofatomen en een zuurstofatoom zijn. Je gebruikt het periodiek systeem om de massa van elk atoom op te zoeken (H is 1.01 en O is 16.00). Het vormen van een watermolecuul geeft je een massa van:

1,01 + 1,01 + 16,00 = 18,02 gram per mol water

en je lost op met:

massa van 1 molecuul = massa van één mol moleculen / 6.022 x 10²³

massa van 1 watermolecuul = 18,02 gram per mol / 6,022 x 10²³ moleculen per mol

massa van 1 watermolecuul = 2.992 x 10^-23 gram