Tabla de Contenidos
Според периодичната таблица масата на водорода е 1,008 g/mol, а масата на кислорода е 16,00 g/mol; И така, масата на един мол вода е:
Маса на водата = 2 x маса на водород + маса на кислород,
тоест:
Маса на водата = 2 x (1,008 g/mol) + 16,00 g/mol = 18,016 g/mol.
Следователно масата на един мол вода е 18,016 грама.
плътност на водата
Плътността на водата се използва за намиране на масата на единица обем. Имайте предвид, че плътността на водата варира в зависимост от температурата, така че водата при по-ниски температури е по-плътна, отколкото когато е при по-високи температури. Типичната стойност на стойността на плътността на водата се приема за 1,00 g/m; по този начин 1 ml вода има 1 грам, но капка вода има обем, по-малък от милиметъра, за който говорим, така че трябва да се изчисли масата за този разглеждан обем на капка от 0,05 ml.
Маса на капка вода = 1 g/mL x 0,05 mL = 0,05 грама
Познавайки масата на капка вода от нейната плътност, можем да знаем моловете, които са в тази маса, като знаем, че моловете могат да бъдат изчислени от масата, разделена на молекулната маса, която вече е изчислена преди това.
Бенки в капка вода = 0,05 грама х (1 мол/18,016 грама) = 0,02775 мола
Следователно можем да кажем, че в капка вода има 0,002775 мола вода.
Атоми, молекули и числото на Авогадро
Амадео Авогадро пръв предложи, че обемът на газ при дадено налягане и температура е пропорционален на броя на атомите или молекулите в този газ, независимо от вида му. Въпреки че не е определил точното съотношение, той се смята за откривател на тази връзка между моловете и броя на молекулите на газа.
Числото на Авогадро е фундаментално за разбирането както на състава на молекулите, така и на техните взаимодействия и комбинации. Например, тъй като един кислороден атом ще се комбинира с два водородни атома, за да създаде водна молекула (H 2 O), един мол кислород (6 022,10 23 O атоми) ще се комбинира с два мола водород (2 × 6 022,10 23 H атоми), за да образуват един мол H2O .
Друго свойство на числото на Авогадро е, че масата на един мол вещество е равна на молекулното тегло на това вещество. Например, средното молекулно тегло на водата е 18,016 единици атомна маса (amu), така че молното тегло на водата е 18,016 грама.
Според това в 16,00 g/mol кислород броят на водните молекули ще съдържа 6 022,10 23 кислородни атома, а 2,016 g водород, който реагира с него, ще съдържа двойни (12 044,10 23 ) водородни атома.
Много големите числа, включени в преброяването на микроскопични частици, биха могли да доведат до неудобство, така че беше избрано да се броят атоми и молекули с помощта на единицата, наречена мол. Така един мол съдържа 6 022,10 23 от микроскопичните частици, които изграждат въпросното вещество.
Числото на Авогадро е броят на молекулите в един мол. Това означава, че на мол вода ще има 6 022,10 23 водни молекули. Тъй като имаме 0,002775 мола вода в капка, можем да изчислим колко молекули са, както следва:
Молекули в капка вода = (6,022.10 23 молекули/mol) x 0.002775 мола = 1.67.10 21 молекули вода
Има три атома на молекула вода. Знаейки това и знаейки броя на молекулите, можем да знаем атомите, които са в капка вода.
Атоми в капка вода = (3 атома/молекула) x 1.67.10 21 = 5.01.10 21 атома
Колко капки вода има в океана?
След като атомите в капка вода са известни, може да се постави следният въпрос, който изглежда като парадокс: има ли повече атоми в капка вода, отколкото капки вода в океана? За да направите това, трябва да се знае, че приблизителната оценка на водата в океаните на Земята е приблизително 1338 милиарда км 3 , което се превежда като 1338,10 21 литра вода.
Въз основа на броя литри можете да разберете броя на капките вода в океана, като разделите двете количества:
Брой капки вода в океана = 1338,10 21 литра вода / 5.0.10 -5 литра на капка = 2676,10 26 капки
Този брой капки е по-голям от броя на атомите, така че може да се заключи, че в океана има повече капки вода, отколкото има молекули или атоми в една капка вода.
Препратки
Числото на Авогадро и бенката | Въведение в химията . (2022). Изтеглено на 27 февруари 2022 г. от https://courses.lumenlearning.com/introchem/chapter/avogadros-number-and-the-mole/
Хелменстин, А. (2020). Колко молекули и атоми има в една капка вода? Изтеглено на 27 февруари 2022 г. от https://sciencenotes.org/how-many-molecules-and-atoms-in-a-drop-of-water/
Брой атоми в капка вода. (2016). Изтеглено на 27 февруари 2022 г. от https://chem.libretexts.org/Ancillary_Materials/Exemplars_and_Case_Studies/Exemplars/Biology/Number_of_Atoms_in_a_Drop_of_Water
