Eine der grundlegenden Fragen der Chemie besteht darin, die Anzahl der Moleküle in einer gegebenen Masse einer Substanz zu bestimmen. Diese Frage hat direkten Bezug zum Konzept der Molmasse und zur Standardmesseinheit in der Chemie - ich bete. Moleküle sind die grundlegenden Bausteine einer Substanz, und wenn Sie ihre Menge kennen, können Sie die chemischen Prozesse und Eigenschaften einer Substanz genauer verstehen.
Um die Anzahl der Moleküle in einer gegebenen Masse einer Substanz zu berechnen, ist es notwendig, ihre Molmasse zu kennen. Eine Molmasse ist die Masse eines einzelnen Mols einer Substanz und wird normalerweise in Gramm ausgedrückt. Wenn wir die Molmasse kennen, können wir bestimmen, wie viele Molen einer Substanz in einer gegebenen Masse enthalten sind. Als nächstes können wir mit einer konstanten Anzahl von Avogadro die Anzahl der Moleküle in einer gegebenen Masse neu berechnen.
Konstante Anzahl von Avogadros (gekennzeichnet durch NA) entspricht der Anzahl der Atome in einem Maulwurf oder 6,02224076 × 10 23 . Diese Zahl, die nach dem italienischen Wissenschaftler Amedeo Avogadro benannt wurde, spielt eine wichtige Rolle in Chemie und Physik und wird verwendet, um die Anzahl der Moleküle, Atome oder Hauptteilchen einer Materie zu bezeichnen.
Das Konzept des Moleküls und der Masse der Materie
Die Masse einer Substanz ist ein Wert, der die Menge an Materie bestimmt, die in einer bestimmten Substanz enthalten ist. Die Masse wird in Gramm oder Kilogramm gemessen und ist eine physikalische Größe. Die Masse einer Substanz hängt direkt mit der Anzahl der Moleküle dieser Substanz zusammen.
Um die Anzahl der Moleküle in einer gegebenen Masse einer Substanz zu bestimmen, ist es notwendig, die Molmasse dieser Substanz zu kennen. Eine Molmasse ist die Masse eines einzelnen Mol einer Substanz und wird in Gramm pro Mol gemessen. Um die Anzahl der Moleküle zu finden, ist es notwendig, die Masse einer Substanz durch ihre Molmasse zu teilen und mit einer konstanten Avogadro zu multiplizieren.
Die Avogadro-Konstante ist eine Zahl, die ungefähr 6,022 × 10 ^ 23 entspricht und die Anzahl der Moleküle oder Atome in einem einzigen Maulwurf einer Materie bestimmt. Die Multiplikation der Masse einer Materie mit einer konstanten Avogadro ermöglicht somit, die Anzahl der Moleküle in einer bestimmten Materie zu finden.
Berechnung der Anzahl der Moleküle nach Masse der Substanz
Um die Anzahl der Moleküle nach Masse einer Substanz zu berechnen, müssen Sie ihre Molmasse und die konstante Avogadro berücksichtigen.
Die Molmasse einer Substanz wird in Gramm pro Mol gemessen und durch das Symbol M gekennzeichnet. Sie entspricht der Summe der Atommassen aller Atome, aus denen das Molekül einer Substanz besteht. Die Molmasse wird in den chemischen Formeln der Substanz angegeben. Zum Beispiel die Molmasse von Wasser (H2O) entspricht 18 g/mol.
Konstante Avogadro (NUnd) ist gleich der Anzahl der Atome in einem Maulwurf der Materie und entspricht ungefähr 6,022 × 10 23 . Es ist eine grundlegende Konstante und hängt nicht von der Substanz ab.
Um die Anzahl der Moleküle nach der Masse einer Substanz zu berechnen, müssen Sie die Masse einer Substanz durch ihre Molmasse teilen und den resultierenden Wert mit einer konstanten Avogadro multiplizieren:
N ist die Anzahl der Moleküle
m - Masse der Substanz (g)
M ist die Molmasse des Stoffes (g/Mol)
NUnd - konstante Avogadro (6,022 × 10 23 )
Wenn zum Beispiel die Masse einer Substanz 50 g beträgt und ihre Molmasse 10 g / mol beträgt, ist die Anzahl der Moleküle gleich:
N = 50 g / 10 g/mol × 6,022 × 10 23
Somit enthält diese Masse der Substanz ungefähr 3,011 × 10 24 Moleküle.
Beispiele für die Berechnung der Anzahl der Moleküle
Beispiel 1:
Betrachten Sie ein Beispiel, in dem Sie die Anzahl der Wassermoleküle bestimmen möchten, die in 10 g einer Substanz enthalten sind.
Zunächst müssen Sie die Anzahl der Wassermole mit der Molmasse der Substanz berechnen. Die Molmasse des Wassers beträgt ungefähr 18 g / mol.
Dann können Sie mit Hilfe eines konstanten Avogadro die Anzahl der Moleküle im Maulwurf einer Substanz berechnen. Die Avogadro-Konstante ist ungefähr 6,022 × 10 ^ 23 Moleküle / Mol.
Somit kann die Anzahl der Moleküle in der enthaltenen Masse einer Substanz berechnet werden, indem die Anzahl der Motten mit der konstanten Avogadro multipliziert wird. In diesem Beispiel wäre dies für 10 g Wasser der Fall:
10 g → (Molmasse aus Wasser) → (Anzahl der Moleküle in einem Maulwurf Wasser) → (Anzahl der Moleküle in 10 g Wasser)
10 g → 18 g/mol → 6,022 × 10^23 Moleküle/mol → 3,35 × 10^24 Moleküle
Beispiel 2:
Betrachten wir ein Beispiel für die Berechnung der Anzahl der Sauerstoffmoleküle in 5 ml Sauerstoffblasenwasser.
Zunächst müssen Sie die Anzahl der in diesem Volumen enthaltenen Sauerstoffmole bestimmen. Die Molmasse von Sauerstoff beträgt ungefähr 16 g / mol.
Dann berechnen wir die Anzahl der Sauerstoffmoleküle in einem Maulwurf der Substanz unter Verwendung eines konstanten Avogadro.
Um die enthaltene Menge an Sauerstoffmolekülen zu bestimmen, multiplizieren wir die Anzahl der Motten mit der konstanten Avogadro. In diesem Beispiel wird dies für 5 ml Sauerstoffblasenwasser der Fall sein:
5 ml → (Anzahl der Sauerstoffmole) → (Anzahl der Sauerstoffmoleküle in einem Wassermole) → (Anzahl der Sauerstoffmoleküle in 5 ml Sauerstoffblasenwasser)
5 ml → (0,313 ml Sauerstoff/mol Wasser) → 6,022 × 10^23 Moleküle/mol → 9,43 × 10^21 Sauerstoffmoleküle
Die Abhängigkeit der Anzahl der Moleküle von der Masse der Materie
Die Anzahl der in einer gegebenen Materie enthaltenen Moleküle kann mit Hilfe einer Formel berechnet werden, die auf der Darstellung der Materie-Moleküle als Atome basiert:
N = m/M * Av
- N - anzahl der Moleküle;
- m - masse der Substanz, gemessen in Gramm (g);
- M - die Molmasse des Stoffes, gemessen in g /Mol;
- Av - die Anzahl der Avogadro, die ungefähr 6.022 × 10 ^ 23 Moleküle pro Mol entspricht.
Somit ist die Anzahl der Moleküle proportional zur Masse der Substanz und umgekehrt proportional zu ihrer Molmasse. Daraus folgt, dass unter den gleichen Bedingungen schwerere Substanzen eine geringere Anzahl von Molekülen enthalten als leichtere.
Wenn wir zum Beispiel zwei Substanzen nehmen, eine mit einer Molmasse von 28 g / Mol und die andere mit einer Molmasse von 56 g / mol, und die gleiche Masse jeder Substanz nehmen, enthält der erste Fall im Vergleich zum zweiten Fall eine doppelte Anzahl von Molekülen.
Wenn Sie diese Abhängigkeit kennen, können Sie verschiedene physikalische und chemische Prozesse untersuchen und Berechnungen in verschiedenen Bereichen von Wissenschaft und Industrie durchführen.
