Совет 1: Как найти количество атомов

Иногда перед исследователями встает такая задача: как определить количество атомов того или иного вещества? Первоначально она может показаться исключительно сложной, ведь количество атомов даже в крохотном образце какого-либо вещества просто грандиозное. Как же их подсчитать?
Инструкция
1
Предположим, вам надо подсчитать количество атомов в куске чистого металла - например, железа, меди или даже золота. Да, представьте себя на месте великого ученого Архимеда, которому царь Гиерон дал совсем другое поручение, сказав: «Знаешь, Архимед, напрасно я подозревал своего ювелира в мошенничестве, корона-то оказалась из чистого золота! Нашему царскому величеству теперь угодно знать, сколько в ней золотых атомов».
2
Настоящего Архимеда задача, естественно, ввергла бы в ступор, хоть он и был гением. Ну а вы справились бы с нею в два счета. Сначала надо точно взвесить корону. Предположим, она весила бы ровно 2 кг, то есть 2000 граммов. Потом по таблице Менделеева установите молярную массу золота (примерно 197 грамм/моль.) Для упрощения расчетов чуть-чуть округлите в большую сторону – пусть будет 200 грамм/моль. Следовательно, в злополучной короне ровно 10 молей золота. Ну а потом возьмите универсальное число Авогадро (6,022х1023), умножьте на 10 и с торжеством отнесите результат царю Гиерону.
3
Ну а если надо подсчитать количество атомов газа? Задача чуть сложнее, но тоже легкорешаемая. Надо только с достаточной точностью измерить температуру, объем и давление газа.
4
А потом воспользуйтесь хорошо знакомым уравнением Менделеева–Клапейрона: PV = MRT/m. Обратите внимание, что M/m является ничем иным, как количеством молей данного газа, поскольку M – его фактическая масса, а m – молярная.
5
Подставьте известные вам величины в дробь PV/RT, найденный результат умножьте на универсальное число Авогадро (6,022*1023) и получите количество атомов газа при заданном объеме, давлении и температуре.
6
А если требуется подсчитать количество атомов в образце сложного вещества? И тут нет ничего особо трудного. Взвесьте образец, потом напишите его точную химическую формулу, с помощью Таблицы Менделеева уточните молярную массу каждого компонента и вычислите точную молярную массу этого сложного вещества (учтя при необходимости индексы элементов).
7
Ну а потом узнайте количество молей в исследуемом образце (поделив массу образца на молярную массу) и умножьте полученный результат на величину числа Авогадро.

Совет 2: Как определить количество атомов

Сначала определите химический состав и агрегатное состояние вещества. Если исследуется газ, измерьте его температуру, объем и давление или поместите в нормальные условия и измерьте только объем. После этого рассчитайте количество молекул и атомов. Для определения количества атомов в твердом теле или жидкости найдите их массу и молярную массу, а затем количество молекул и атомов.
Вам понадобится
  • манометр, термометр, весы и таблица Менделеева, узнать постоянную Авогадро.
Инструкция
1
Определение количества атомов в газеС помощью манометра и термометра измерьте давление в Паскалях и температуру газа в Кельвинах. Затем геометрически определите объем газа в помещении или посудине в кубических метрах. После этого перемножьте значения давления и объема и поделите на числовое значение температуры и число 8,31. Полученный результат умножьте на постоянную Авогадро, которая равна 6,022*10^23.Если температура газа составляет 273,15 Кельвин (00С), а давление 760 мм.рт.ст., что является нормальными условиями, достаточно измерить объем газа, в котором определяется количество частиц в кубических метрах, поделить его на число 0,224 и умножить на 6,022*10^23. При обоих способах, если молекула газа многоатомная, умножьте полученное число на количество атомов в молекулах.
2
Определение количества атомов в твердом теле или жидкости из чистого веществаНайдите массу исследуемого тела в граммах. После этого в таблице Менделеева найдите молекулярную массу данного чистого вещества, которая будет равна его молярной массе, выраженной в граммах на моль. Затем значение массы поделите на молярную массу и умножьте на 6,022*10^23.
3
Количество атомов в веществе с многоатомными молекуламиУзнайте химическую формулу вещества. Затем измерьте его массу в граммах. С помощью таблицы Менделеева узнайте молярную массу каждого из элементов, которые входят в структуру молекулы исследуемого вещества. Например, для поваренной соли это натрий и хлор. Если в формуле не один атом одного элемента, умножьте молярную массу на их количество. После этого сложите все получившиеся массы – получите молярную массу данного вещества. Поделите массу вещества на его молярную массу и умножьте на 6,022*10^23. Полученное число умножьте на общее число атомов в молекуле.
4
Определение количества атомов в смеси веществЕсли есть смесь, раствор или расплав нескольких веществ, то узнайте их массовые доли в нем. Затем найдите массы этих веществ. Например, в 10 % растворе поваренной соли содержится еще 90 % воды. Найдите массу раствора, после чего эту массу умножьте на 0,1, чтобы узнать массу поваренной соли и на 0,9, чтобы узнать массу воды. После этого действуйте как в пункте для веществ с многоатомными молекулами, а результаты по соли и воде сложите.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500