Atomer och molekyler är oändligt små och en bit av materia som är tillräckligt stor för att väga innehåller ett så stort antal att de skulle vara omöjliga att räkna, även om man kunde se dem. Så hur vet forskarna hur många molekyler är i en viss mängd av en specifik förening? Svaret är att de är beroende av Avogadros nummer, vilket är antalet atomer i en mol av föreningen. Så länge du känner till förenings kemiska formel, kan du leta upp atomvikterna hos de atomer som består av det, och du kommer att känna vikten av en mol. Multiplicera det med den vikt du har till hands, multiplicera sedan med Avogadros nummer - antalet partiklar i enheten som kallas en mol - för att hitta antalet molekyler i ditt prov.

TL; DR (För länge , Läste inte)

Om du vet vikten av föreningen i gram kan du hitta antalet molekyler genom att titta på vikterna av komponentatomerna, beräkna hur många moler du har och multiplicera det antalet Avogadros nummer, som är 6,02 X 10 ^23.

Avogadros nummer

Avogadros nummer introducerades inte av sin namnograf, den italienska fysikern Amadeo Avogadro (1776-1856). Istället föreslogs den franska fysikern Jean Baptiste Perrin första gången 1909. Han tänkte på termen när han bestämde den första approximationen genom att observera slumpmässiga vibrationer av mikroskopiska partiklar suspenderade i vätskor och gaser. Efterföljande forskare, däribland amerikanska fysiker Robert Millikan, hjälpte till att förfina det, och idag definierar forskare Avogadros nummer som 6,02214154 x 10 ^{23 partiklar per mol. Oavsett om frågan är i fast, gasformigt eller flytande tillstånd innehåller en mol alltid Avogadros antal partiklar. Det är definitionen av en mol.}

Hitta en molekylvikt av en förening

Varje atom har en specifik atommassa som du kan slå upp i elementets periodiska tabell. Du kan hitta den som numret precis under elementets namn, och det brukar ges i atommassanordningar. Det betyder helt enkelt att en mol av elementet väger det visade numret i gram. Exempelvis är atommassan av väte 1,008. Det betyder att en mol väte väger 1,008 gram.

För att hitta molekylvikten för en molekyl eller en förening måste du veta dess kemiska formel. Därefter kan du räkna antalet enskilda atomer. Efter att ha kollat ​​upp varje viktens atomvikt kan du sedan lägga samman alla vikter för att hitta vikten på en mol i gram.

Exempel på

1. Vad är molekylvikt för vätegas?

Vätgas är en samling av H _{2 molekyler, så du multiplicerar atommassan med 2 för att få molekylmassan. Svaret är att en mol vätegas väger 2,016 gram.}

2. Vad är molekylvikten för kalciumkarbonat?

Kemisk formel för kalciumkarbonat är CaCO _{3. Kärnenas vikt är 40.078, den för kol är 12.011 och den för syre är 15,999. Den kemiska formeln innehåller tre syreatomer, så multiplicera syrevikten med 3 och lägg den till de andra två. När du gör detta finner du vikten av en mol kalciumkarbonat till 100,086 gram.}

Beräkning av antalet molekyler

När du vet molekylvikten för en förening vet du hur mycket Avogadros nummer av den föreningen väger i gram. För att hitta antalet molekyler i ett prov, dividerar vikten av provet med en mols vikt för att få antalet mol, multiplicera sedan med Avogadros nummer.

1. Hur många molekyler finns i 50 gram vätegas (H _2)?

Molekylvikten på 1 mol H _{2 gas är 2,016 gram. Dela upp det i antalet gram du har och multiplicera med 6,02 x 10 ^{23 (Avogadros nummer avrundat till två decimaler). Resultatet är (50 gram ÷ 2,016 gram) X 6,02 x 10 23 = 149,31 X10 23 = 1,49 X 10 25 molekyler.}}

2. Hur många kalciumkarbonatmolekyler finns i ett prov som väger 0,25 gram?

En mol kalciumkarbonat väger 100,086 gram, så 0,25 mol väger 0,25 /100,86 = 0,0025 gram. Multiplicera med Avogadros nummer för att få 0,015 X 10 ^{23 = 1,5 x 10 21 molekyler i detta prov.}