Як розрахувати число атомів.

Вчені на з'їзді в Карлсруе (Німеччина) в 1860-му році прийняли рішення називати атомом найдрібнішу неподільну частку речовини, що є носієм його хімічних властивостей. Кількість атомів навіть в самому крихітному, практично не помітні неозброєним оком, зразку речовини не просто величезне - грандіозне. А чи можна якось підрахувати, скільки атомів міститься в тому чи іншому кількості речовини?
Інструкція
1
Розгляньте такий приклад. У вас є якийсь мідний предмет, наприклад, шматок товстого дроту або пластинка. Як визначити, скільки атомів міді в ньому міститься? Для спрощення рішення припустімо, що це - чиста мідь без будь-яких домішок і без окислів, що покривають її поверхню.
2
Перш за все, зважте цей предмет. Найкраще - на лабораторних вагах. Припустимо, його маса - 1270 грамів.
3
Тепер подивіться в Таблицю Менделєєва. Атомна маса міді (округлена) - 63,5 а.о.м. (Атомних одиниць маси). Отже, молярна маса міді - 63,5 грам/моль. З цього ви легко знайдете, що в досліджуваному зразку міститься 1270/63,5 = 20 молей.
4
Кількість атомів в зразку міді розрахуйте за формулою: m * NA, де m - кількість молей речовини, а NA - так зване число Авогадро. Воно відповідає кількості найдрібніших частинок речовини - атомів, іонів, молекул - в одному його молі і одно 6,022 * 10 ^ 23. У вашому випадку йдеться про атоми. Помноживши 20 на число Авогадро, отримаєте відповідь: 1,204 * 10 ^ 25 - стільки атомів міді в зразку.
5
Трохи ускладнити завдання. Відомо, що мідь через свою м'якості і пластичності часто використовується не в чистому вигляді, а як компонент сплавів з іншими металами, що додають їй твердість. Наприклад, знаменита бронза - сплав міді з оловом.
6
У вас є бронзова деталь, зроблена зі сплаву, до складу якого входить 20% олова і 80% міді. Вага деталі - 1186 грамів. Скільки атомів вона містить? Перш за все, знайдіть маси компонентів сплаву: 1186 * 0,2 = 237,2 грама олова; 1186 * 0,8 = 948,8 грама міді.
7
За допомогою Таблиці Менделєєва знайдіть молярну масу олова - 118,6 грам/моль. Отже, в сплаві міститься 237,2/118,6 = 2 благаючи олова. Значить, 948,8/63,5 = 14,94 благаючи міді. Для спрощення розрахунків, можна прийняти кількість міді за 15 молей, похибка буде зовсім невеликий.
8
Далі зробимо обчислення за такою формулою: (15 + 2) * 6,022 * 10 ^ 23 = 1,02 * 10 ^ 25. Стільки атомів міститься в наявному зразку бронзи.
Корисна порада
«Атомна одиниця маси» - це маса 1/12 частини атома вуглецю, прийнята в якості одиниці виміру, «моль» - кількість речовини, в якому міститься 6,022 * 10 ^ 23 найдрібніших частинок цієї речовини, «молярна маса» - маса 1 моля речовини. Слід пам'ятати, що хоча молярна маса збігається за величиною з атомною масою, вона вимірюється в інших величинах!