Bir damla suda kaç molekül vardır?

Periyodik tabloya göre hidrojenin kütlesi 1.008 g/mol ve oksijenin kütlesi 16.00 g/mol’dür; Yani, bir mol suyun kütlesi:

Su kütlesi = 2 x hidrojen kütlesi + oksijen kütlesi,

demek ki:

Su kütlesi = 2 x (1,008 g/mol) + 16,00 g/mol = 18,016 g/mol.

Bu nedenle, bir mol suyun kütlesi 18.016 gramdır.

su yoğunluğu

Suyun yoğunluğu, birim hacmin kütlesini bulmak için kullanılır. Suyun yoğunluğunun sıcaklığa göre değiştiği dikkate alınmalıdır, bu nedenle düşük sıcaklıklarda su, yüksek sıcaklıklarda olduğundan daha yoğundur. Suyun yoğunluk değerinin tipik değeri 1.00 g/m olarak alınır; Bu nedenle, 1 mL suda 1 gram vardır, ancak bir damla suyun hacmi bahsedilen milimetreden daha küçüktür, bu nedenle 0,05 mL’lik bir damla hacmi için kütlesinin hesaplanması gerekir.

Bir damla suyun kütlesi = 1 g/mL x 0,05 mL = 0,05 gram

Bir damla suyun kütlesini yoğunluğundan tanıyarak, o kütlede bulunan molleri bilebiliriz, mollerin kütlenin daha önce hesaplanmış olan moleküler kütleye bölünmesiyle hesaplanabileceğini biliriz.

Bir su damlasındaki mol = 0,05 gram x (1 mol/18,016 gram) = 0,02775 mol

Bu nedenle, bir su damlasında 0,002775 mol su olduğunu söyleyebiliriz.

Atomlar, moleküller ve Avogadro sayısı

Amadeo Avogadro ilk olarak, belirli bir basınç ve sıcaklıkta bir gazın hacminin, türü ne olursa olsun, o gazdaki atom veya molekül sayısıyla orantılı olduğunu öne sürdü. Kesin oranı belirlememiş olmasına rağmen, bir gazın molleri ile molekül sayısı arasındaki bu ilişkiyi keşfeden kişi olarak kabul edilir.

Avogadro sayısı, hem moleküllerin bileşimini hem de etkileşimlerini ve kombinasyonlarını anlamak için temeldir. _{Örneğin, bir oksijen atomu iki hidrojen atomu ile bir su molekülü (H 2} O) oluşturacağından , bir mol oksijen (6.022.10 ²³ O atomu) iki mol hidrojen (2 × 6.022.10 ²³ H atomu) ile birleşerek bir mol H ₂ O oluşturur.

Avogadro sayısının bir diğer özelliği de bir mol maddenin kütlesinin o maddenin molekül ağırlığına eşit olmasıdır. Örneğin, suyun ortalama moleküler ağırlığı 18.016 atomik kütle birimidir (amu), dolayısıyla suyun mol ağırlığı 18.016 gramdır.

Buna göre 16.00 g/mol oksijende su molekülü sayısı 6.022.10 ²³ oksijen atomu, onunla reaksiyona giren 2.016 g hidrojen çift (12.044.10 ²³ ) hidrojen atomu içerecektir.

Mikroskobik parçacıkların sayılmasında yer alan çok büyük sayılar rahatsızlığa yol açabilir, bu nedenle mol adı verilen birimi kullanarak atomları ve molekülleri saymak için seçilmiştir. Böylece, bir köstebek, söz konusu maddeyi oluşturan mikroskobik parçacıkların 6.022.10 ^{23’ünü içerir.}

Avogadro sayısı, bir moldeki molekül sayısıdır. ^{Bu, su molü başına 6.022.10 23} su molekülü olacağı anlamına gelir . Bir damlada 0,002775 mol su bulunduğuna göre, bunun kaç molekül olduğunu şu şekilde hesaplayabiliriz:

Bir su damlasındaki moleküller = (6.022.10 ²³ molekül/mol) x 0.002775 mol = 1.67.10 ²¹ su molekülü

Su molekülü başına üç atom vardır. Bunu ve molekül sayısını bilerek, bir su damlasındaki atomları bilebiliriz.

Bir su damlasındaki atomlar = (3 atom/molekül) x 1.67.10 ²¹ = 5.01.10 ²¹ atom

Okyanusta kaç damla su vardır?

Bir su damlasındaki atomlar bilindiğinde, bir paradoks gibi görünen şu soru sorulabilir: Bir su damlasında okyanustaki su damlalarından daha fazla atom var mı? ^{Bunu yapmak için, Dünya’daki okyanuslardaki suyun yaklaşık tahmininin yaklaşık 1.338 milyar km3} olduğu bilinmelidir , bu da 1.338,10 ²¹ litre su anlamına gelir .

Litre sayısına bağlı olarak, okyanustaki su damlalarının sayısını her iki miktarı da bölerek öğrenebilirsiniz:

Okyanustaki su damlası sayısı = 1.338,10 ²¹ litre su / Damla başına 5.0.10 ^{-5 litre = 2.676,10 26} damla

Bu damla sayısı atom sayısından fazladır, dolayısıyla okyanusta tek bir su damlasındaki molekül veya atom sayısından daha fazla su damlası olduğu sonucuna varılabilir.

Referanslar

Avogadro Sayısı ve Köstebek | Kimyaya Giriş . (2022). 27 Şubat 2022 tarihinde https://courses.lumenlearning.com/introchem/chapter/avogadros-number-and-the-mole/ adresinden alındı. 

Helmenstine, A. (2020). Bir Su Damlasında Kaç Molekül ve Atom Vardır? 27 Şubat 2022’de https://sciencenotes.org/how-many-molecules-and-atoms-in-a-drop-of-water/ adresinden alındı. 

Bir Su Damlasındaki Atom Sayısı. (2016). 27 Şubat 2022 tarihinde https://chem.libretexts.org/Ancillary_Materials/Exemplars_and_Case_Studies/Exemplars/Biology/Number_of_Atoms_in_a_Drop_of_Water adresinden alındı.

https://www.cientifiko.com/gota-de-agua/