Як знайти кількість атомів.

Іноді перед дослідниками постає таке завдання: як визначити кількість атомів того чи іншого речовини? Спочатку вона може здатися виключно складною, адже кількість атомів навіть в крихітному зразку якої-небудь речовини просто грандіозне. Як же їх підрахувати?
Інструкція
1
Припустимо, вам треба підрахувати кількість атомів у шматку чистого металу - наприклад, заліза, міді або навіть золота. Так, уявіть себе на місці великого вченого Архімеда, якому цар Гиерон дав зовсім інше доручення, сказавши: «Знаєш, Архімед, даремно я підозрював свого ювеліра в шахрайстві, корона-то виявилася з чистого золота! Нашому царській величності тепер завгодно знати, скільки в ній золотих атомів ».
2
Справжнього Архімеда завдання, природно, увергнула б в ступор, хоч він і був генієм. Ну а ви впоралися б із нею в два рахунки. Спочатку треба точно зважити корону. Припустимо, вона важила б рівно 2 кг, тобто 2000 грамів. Потім за таблицею Менделєєва встановіть молярну масу золота (приблизно 197 грам/моль.) Для спрощення розрахунків трохи округлятимете в більшу сторону - хай буде 200 грам/моль. Отже, в нещасливій короні рівно 10 молей золота. Ну а потім візьміть універсальне число Авогадро (6,022х1023), помножте на 10 і з торжеством віднесіть результат царю Гиерону.
3
Ну а якщо треба підрахувати кількість атомів газу? Завдання трохи складніше, але теж легкорешаемая. Треба тільки з достатньою точністю виміряти температуру, об'єм і тиск газу.
4
А потім скористайтеся добре знайомим рівнянням Менделєєва-Клапейрона: PV = MRT/m. Зверніть увагу, що M/m є нічим іншим, як кількістю молей даного газу, оскільки M - його фактична маса, а m - молярна.
5
Підставте відомі вам величини в дріб PV/RT, знайдений результат помножте на універсальне число Авогадро (6,022 * 1023) і отримаєте кількість атомів газу при заданому обсязі, тиску і температурі.
6
А якщо потрібно підрахувати кількість атомів в зразку складної речовини? І тут немає нічого особливо важкого. Зважте зразок, потім напишіть його точну хімічну формулу, за допомогою Таблиці Менделєєва уточніть молярну масу кожного компонента і обчисліть точну молярну масу цього складного речовини (врахувавши при необхідності індекси елементів).
7
Ну а потім дізнайтеся кількість молей в досліджуваному зразку (поділивши масу зразка на молярну масу) і помножте отриманий результат на величину числа Авогадро.
Спочатку визначте хімічний склад і агрегатний стан речовини. Якщо досліджується газ, виміряйте його температуру, об'єм і тиск або помістіть в нормальні умови і виміряйте тільки обсяг. Після цього розрахуйте кількість молекул і атомів. Для визначення кількості атомів в твердому тілі або рідини знайдіть їх масу і молярну масу, а потім кількість молекул і атомів.
Вам знадобиться
  • манометр, термометр, ваги і таблиця Менделєєва, дізнатися постійну Авогадро.
Інструкція
1
Визначення кількості атомів в газеС допомогою манометра і термометра виміряйте тиск в паскалях і температуру газу в Кельвіна. Потім геометрично визначте обсяг газу в приміщенні або посудині в кубічних метрах. Після цього перемножте значення тиску і об'єму і поділіть на числове значення температури і число 8,31. Отриманий результат помножте на постійну Авогадро, яка дорівнює 6,022 * 10 ^ 23.Еслі температура газу становить 273,15 Кельвін (00С), а тиск 760 мм.рт.ст., що є нормальними умовами, досить виміряти обсяг газу, в якому визначається кількість частинок в кубічних метрах, поділити його на число 0,224 і помножити на 6,022 * 10 ^ 23. При обох способах, якщо молекула газу багатоатомна, помножте отримане число на кількість атомів в молекулах.
2
Визначення кількості атомів в твердому тілі або рідини з чистого веществаНайдіте масу досліджуваного тіла в грамах. Після цього в таблиці Менделєєва знайдіть молекулярну масу даного чистого речовини, яка дорівнюватиме його молярної маси, вираженої в грамах на моль. Потім значення маси поділіть на молярну масу і помножте на 6,022 * 10 ^ 23.
3
Кількість атомів в речовині з багатоатомними молекуламіУзнайте хімічну формулу речовини. Потім виміряйте його масу в грамах. За допомогою таблиці Менделєєва дізнайтеся молярну масу кожного з елементів, які входять в структуру молекули досліджуваної речовини. Наприклад, для кухонної солі це натрій і хлор. Якщо у формулі не один атом одного елемента, помножте молярну масу на їх кількість . Після цього складіть всі отримані маси - отримаєте молярну масу даної речовини. Поділіть масу речовини на його молярну масу і помножте на 6,022 * 10 ^ 23. Отримане число помножте на загальне число атомів в молекулі.
4
Визначення кількості атомів в суміші веществЕслі є суміш, розчин або розплав декількох речовин, то дізнайтеся їх масові частки в ньому. Потім знайдіть маси цих речовин. Наприклад, в 10% розчині кухонної солі міститься ще 90% води. Знайдіть масу розчину, після чого цю масу помножте на 0,1, щоб дізнатися масу кухонної солі і на 0,9, щоб дізнатися масу води. Після цього дійте як у пункті для речовин з багатоатомними молекулами, а результати по солі і воді складіть.