Tabla de Contenidos
Số Avogadro, hay hằng số Avogadro (N A ), biểu thị số lượng nguyên tử carbon trong chính xác 12 gam mẫu đồng vị carbon-12 hoàn toàn tinh khiết . Đồng thời, nó biểu thị số đơn vị chứa trong 1 mol của bất kỳ chất nào và có giá trị là 6,022 .10 23 mol -1 .
Nói tóm lại, hiểu số Avogadro và biết cách sử dụng nó để thực hiện các phép tính trong hóa học là cách trực tiếp nhất để hiểu khái niệm mol, là trung tâm của ngành khoa học này. Đó là lý do tại sao, trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày từng bước cách giải hai bài toán hóa học điển hình liên quan đến việc sử dụng số Avogadro.
Chúng ta sẽ bắt đầu với một bài toán đơn giản để giải thích các cơ sở cần thiết, sau đó chuyển sang một bài toán phức tạp hơn liên quan đến một số phép tính riêng biệt.
vấn đề 1
tuyên bố
Xác định số phân tử nước trong một giọt chất lỏng này, biết rằng nó nặng 0,500 g. Dữ liệu: PA H = 1 amu, PA O = 16 amu.
Giải pháp
Như mọi khi, khi giải quyết bất kỳ vấn đề nào, chúng ta phải bắt đầu bằng cách phân tích câu lệnh và trích xuất dữ liệu liên quan. Trong trường hợp này, chúng tôi chỉ có thông tin thực tế rằng đó là nước, khối lượng của giọt nước và trọng lượng nguyên tử của hydro và oxy.
khối lượng nước = 0,500g
Công thức phân tử của nước là H 2 O nên khối lượng phân tử của nó là:
Ẩn số là số lượng phân tử nước, được biểu thị bằng chữ in hoa N. Theo cách này, nó khác với số nốt ruồi được biểu thị bằng chữ thường n . Điều đó có nghĩa là:
Nước = ?
Để giải quyết vấn đề này, cũng như hầu hết các vấn đề liên quan đến hằng số Avogadro, mối quan hệ giữa số lượng hạt và số mol được sử dụng, như sau:
Trong trường hợp cụ thể này, chúng tôi quan tâm đến việc tìm N, vì vậy chúng tôi cần sắp xếp lại phương trình này. Ngoài ra, luôn luôn nên xác định cả số mol mà chúng ta đang tính và số hạt của chất, nguyên tử hoặc ion cụ thể được đề cập, để tránh nhầm lẫn khi tính số mol hoặc số hạt của một số chất trong cùng một công thức. vấn đề (mà chúng ta sẽ làm trong vấn đề tiếp theo).
Vì vậy, công thức mà chúng ta sẽ sử dụng để tìm số lượng hạt nước sẽ là:
Như bạn có thể thấy, để tính toán ẩn số mà chúng ta muốn, chúng ta cần số mol nước. May mắn thay, chúng có thể được tính toán từ khối lượng nước bằng phương trình sau:
Vì chúng ta có trọng lượng phân tử của nước (PM) bằng số với khối lượng mol của nó (nhưng với các đơn vị khác nhau), nên chúng ta đã có mọi thứ cần thiết để giải quyết vấn đề. Chúng ta có thể tính số mol trước rồi thế chúng vào công thức tính số hạt, hoặc chúng ta có thể thay biểu thức số mol vào phương trình trên và thực hiện một phép tính duy nhất.
Trong trường hợp này, chúng tôi sẽ làm điều thứ hai:
Vậy trong 0,500 g giọt nước có 1,673.10 22 phân tử nước. Lưu ý rằng số lượng phân tử, N, là một số nguyên chất. Đó là, nó không có đơn vị. Chúng ta phải đặt các đơn vị ở cuối sao cho phù hợp với những gì chúng ta đang tính toán, trong trường hợp này là các phân tử nước.
vấn đề 2
tuyên bố
Xác định số lượng ion sunfat và tổng số nguyên tử oxy có trong mẫu 10 mg nhôm sunfat ngậm nước có công thức là Al 2(SO 4 ) 3 .18H 2 O. Khối lượng mol của muối là 666,42 g.mol -1 .
Giải pháp
Một lần nữa, chúng tôi muốn xác định một số hạt, nhưng trong trường hợp này, nó không phải là toàn bộ hợp chất (như trong trường hợp của nước) mà là một số phần của chất. Chúng ta phải bắt đầu bằng cách chuyển đổi khối lượng thành gam vì chúng ta có khối lượng mol tính bằng gam trên mol :
Với những dữ liệu này, chúng ta có thể tính toán số lượng phân tử hoặc đơn vị công thức của muối có trong mẫu giống như cách chúng ta đã làm trong bài toán trước. Nhưng đây không phải là điều chúng tôi muốn xác định.
Tuy nhiên, từ công thức phân tử, chúng ta có thể thiết lập các mối quan hệ cân bằng hóa học đơn giản cho phép chúng ta tính toán những gì chúng ta cần:
Bây giờ, chúng ta có thể thấy từ công thức rằng có 3 ion sunfat cho mỗi đơn vị muối trong công thức. Vì vậy, chúng ta có thể chuyển đổi các đơn vị muối thành các ion sunfat chỉ bằng cách nhân với tỷ lệ cân bằng hóa học này:
Đối với số lượng nguyên tử oxy, chúng ta cần cộng tất cả các oxy có trong các ion sunfat và những nguyên tử có trong các phân tử nước:
Với mối quan hệ này, chúng tôi tính toán số lượng oxy trong mẫu từ số lượng đơn vị công thức như chúng tôi đã làm với các ion sunfat:
Người giới thiệu
Số avogadro. (2021, ngày 25 tháng 6). Lấy từ https://chem.libretexts.org/@go/page/53765
Số Avogadro và nốt ruồi. (2021, ngày 3 tháng 1). Lấy từ https://bio.libretexts.org/@go/page/8788
Nâu, T. (2021). Hóa học: Khoa học Trung tâm (tái bản lần thứ 11). Luân Đôn, Anh: Giáo dục Pearson.
Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Hóa học (tái bản lần thứ 10). Thành phố New York, NY: MCGRAW-HILL.
Chuột chũi và hằng số Avogadro. (2020, ngày 15 tháng 8). Lấy từ https://chem.libretexts.org/@go/page/1338
