Avogadros nummer til beregning af masse af et enkelt atom

Avogadros nummer er en af ​​de vigtigste konstanter, der bruges i kemi. Det er antallet af partikler i en enkelt mol af et materiale, baseret på antallet af atomer i nøjagtigt 12 gram isotop carbon-12. Selvom dette tal er en konstant, bestemmes det eksperimentelt, så vi bruger en omtrentlig værdi på 6.022 x 10²³.Så ved du, hvor mange atomer der er i en muldvarp. Sådan bruges informationen til at bestemme massen af ​​et enkelt atom.

Spørgsmål: Beregn massen i gram af en enkelt kulstof (C) atom.

Løsning

For at beregne massen af ​​et enkelt atom skal du først slå op på atommasse af kulstof fra periodiske system.
Dette antal, 12,01, er massen i gram af en muldvarp af kulstof. En mol kulstof er 6.022 x 10²³ atomer af kulstof (Avogadros nummer). Denne forbindelse bruges derefter til at 'konvertere' et carbonatom til gram ved forholdet:

masse af 1 atom / 1 atom = masse af en mol atomer / 6,022 x 10²³ atomer

Tilslut den atomære masse af kulstof for at løse for massen på 1 atom:

masse på 1 atom = masse af en mol atomer / 6.022 x 10²³

masse af 1C atom = 12,01 g / 6,022 x 10²³ C-atomer
masse af 1C atom = 1,994 x 10^-23 g

Svar

Massen af ​​et enkelt carbonatom er 1.994 x 10^-23 g.

Selvom problemet blev arbejdet med kulstof (det element, som Avogadros nummer bygger på), kan du bruge den samme metode til at løse for massen af ​​et atom eller molekyle. Hvis du finder massen på et atom i et andet element, skal du bare bruge elementets atommasse.

Hvis du vil bruge forholdet til at løse for massen af ​​et enkelt molekyle, er der et ekstra trin. Du skal tilføje masserne af alle atomer i det ene molekyle og bruge dem i stedet.

Lad os sige, for eksempel, at du vil vide massen af ​​et enkelt vandatom. Fra formlen (H₂O), du ved, at der er to hydrogenatomer og et iltatom. Du bruger den periodiske tabel til at slå massen på hvert atom op (H er 1,01 og O er 16,00). Dannelse af et vandmolekyle giver dig en masse af:

1,01 + 1,01 + 16,00 = 18,02 gram pr. Mol vand

og du løser med:

masse af 1 molekyle = masse af en mol molekyler / 6.022 x 10²³

masse af 1 vandmolekyle = 18,02 gram pr. mol / 6,022 x 10²³ molekyler pr. mol

masse af 1 vandmolekyle = 2.992 x 10^-23 gram