Як знайти кількість атомів



Іноді перед дослідниками постає таке завдання: як визначити кількість атомів тієї чи іншої речовини? Спочатку вона може здатися виключно складною, адже кількість атомів навіть у крихітному зразку будь-якої речовини просто грандіозна. 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 Гієрон дав зовсім інше доручення, сказавши: "Знаєш, Архімед, марно я підозрював свого ювеліра в шахрайстві, корона-то опинилася з чистого золота! Нашій царській величності тепер завгодно знати, скільки в ній золотих атомів ".

2. Справжнього Архімеда завдання, природно, ввергло б у ступор, хоч він і був генієм. Ну а ви впоралися б з нею в два рахунки. Спочатку треба точно зважити корону. Припустимо, вона важила б рівно 2 кг, тобто 2000 грамів. Потім по таблиці Менделєєва встановіть молярну масу золота (приблизно 197 грам/моль.) Для спрощення розрахунків трохи округліть в більшу сторону - нехай буде 200 грам/моль. Отже, в злощасній короні рівно 10 молей золота. Ну а потім візьміть універсальне число Авогадро (6,022х1023), помножте на 10 і з торжеством віднесіть результат цареві Гієрону.

3. Ну а якщо треба підрахувати кількість атомів газу? Завдання трохи складніше, але теж легкорішуване. Треба тільки з достатньою точністю виміряти температуру, обсяг 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. Будь ласка, поставте відомі вам величини в дріб PV/RT, знайдений результат помножте на універсальне число Авогадро (6,022 * 1023) і отримайте кількість атомів газу при заданому обсязі, тиску і температурі.

6. А якщо потрібно підрахувати кількість атомів у 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 вирахуйте точну молярну масу цієї складної 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.