Hvordan konvertere gram til molekyler

Innhold

• TL; DR (for lang; ikke lest)
• Avogadros-nummer
• Finne molekylvekten til en forbindelse
• eksempler
• Beregne antall molekyler

••• demaerre / iStock / GettyImages

Atomer og molekyler er uendelig små, og alt stoff som er stort nok til å veie inneholder et så stort antall at de ville være umulige å telle selv om du kunne se dem. Så hvordan vet forskere hvor mange molekyler som er i en viss mengde av en spesifikk forbindelse? Svaret er at de er avhengige av Avogadros-tallet, som er antallet atomer i en mol av forbindelsen. Så lenge du kjenner den kjemiske formelen til forbindelsen, kan du slå opp atomvektene til atomene som inneholder den, og du vet vekten til en mol.Multipliser det med vekten du har for hånden, multipliser deretter med Avogadros-tallet - antall partikler i enheten som kalles en føflekk - for å finne antall molekyler i prøven.

TL; DR (for lang; ikke lest)

Hvis du vet vekten av forbindelsen i gram, kan du finne antall molekyler ved å slå opp vekten til komponentatomene, beregne hvor mange mol du har og multiplisere dette tallet med Avogadros-tallet, som er 6,02 X 10²³.

Avogadros-nummer

Avogadros-nummer ble ikke introdusert av sin navnebror, den italienske fysikeren Amadeo Avogadro (1776-1856). I stedet ble det først foreslått av den franske fysikeren Jean Baptiste Perrin i 1909. Han myntet begrepet da han bestemte den første tilnærmingen ved å observere tilfeldige vibrasjoner av mikroskopiske partikler suspendert i væsker og gasser. Påfølgende forskere, inkludert den amerikanske fysikeren Robert Millikan, bidro til å avgrense den, og i dag definerer forskere Avogadros-nummer som 6.02214154 x 10²³ partikler per mol. Enten saken er i fast, gassformig eller flytende tilstand, inneholder en føflekk alltid Avogadros antall partikler. Det er definisjonen av en føflekk.

Finne molekylvekten til en forbindelse

Hvert atom har en spesifikk atommasse som du kan slå opp i den periodiske tabellen over elementene. Du kan finne det som tallet rett under elementenes navn, og det er vanligvis gitt i atommassenheter. Det betyr ganske enkelt at en mol av elementet veier det viste antallet i gram. For eksempel er atommassen til hydrogen 1,008. Dette betyr at en mol hydrogen veier 1,008 gram.

For å finne molekylvekten til et molekyl eller en forbindelse, må du kjenne dens kjemiske formel. Fra dette kan du telle antall individuelle atomer. Etter å ha funnet opp atomvekten til hvert element, kan du deretter legge sammen alle vektene for å finne vekten til en mol i gram.

eksempler

1. Hva er molekylvekten til hydrogengass?

Hydrogengass er en samling av H₂ molekyler, slik at du multipliserer atommassen med 2 for å få molekylmassen. Svaret er at en mol hydrogengass veier 2,016 gram.

2. Hva er molekylvekten til kalsiumkarbonat?

Den kjemiske formelen for kalsiumkarbonat er CaCO₃. Atomervekten til kalsium er 40,078, den for karbon er 12,011 og oksygen er 15,999. Den kjemiske formelen inkluderer tre oksygenatomer, så multipliser oksygenvekten med 3 og tilsett den til de to andre. Når du gjør dette, finner du vekten til en mol kalsiumkarbonat å være 100,086 gram.

Beregne antall molekyler

Når du har kjent molekylvekten til en forbindelse, vet du hvor mye Avogadros-tallet av den forbindelsen veier i gram. For å finne antall molekyler i en prøve, del vekten på prøven med vekten på en mol for å få antall mol, og multipliser deretter med Avogadros-tallet.

1. Hvor mange molekyler er det i 50 gram hydrogengass (H₂)?

Molekylvekten på 1 mol H₂ gass ​​er 2,016 gram. Del dette i antall gram du har, og multipliser med 6,02 x 10²³ (Avogadros-tallet avrundet til to desimaler). Resultatet er (50 gram ÷ 2.016 gram) X 6,02 x 10²³ = 149,31 X10²³ = 1,49 X 10²⁵ molekyler.

2. Hvor mange kalsiumkarbonatmolekyler er det i en prøve som veier 0,25 gram?

En mol kalsiumkarbonat veier 100,086 gram, så 0,25 mol veier 0,25 / 100,86 = 0,0025 gram. Multipliser med Avogadros-tallet for å få 0,015 X 10²³ = 1,5 x 10²¹ molekyler i denne prøven.