Jednou z nejzajímavějších a nejdůležitějších otázek v chemii je, kolik molekul je obsaženo v určitém množství látky. V tomto článku se podíváme na to, kolik molekul obsahuje 32 gramů oxidu uhličitého (CO2) a jak to lze vypočítat.
Pro výpočet počtu molekul látky je nutné použít vzorec, který je založen na pojmu molární hmotnosti a avogadrově čísle:
N = m/M * NA
Kde N-počet molekul, m-hmotnost látky, M-molární hmotnost látky, NA - Avogadro číslo.
Tento vzorec použijeme k výpočtu počtu molekul oxidu uhličitého ve 32 gramech. Molární hmotnost CO2 je 44 g / mol. Avogadro je přibližně 6.022 * 10 23 molekul/mol. Tím, že nastavíme hodnoty a provedeme výpočet, získáme:
N = 32/44 * 6.022 * 10 23 ≈ 4.365 * 10 23
Takže 32 gramů oxidu uhličitého obsahuje přibližně 4.365 * 10 23 molekul.
Definice molekuly
Molekuly mohou být složeny ze stejných nebo různých atomů. Například molekula kyslíku se skládá ze dvou atomů kyslíku označených symbolem O2 a molekula vody je ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku označených symboly H2O. poměr počtu atomů každého druhu v molekule se nazývá stechiometrický vzorec.
Počet molekul látky lze určit pomocí vzorce známého jako Avogadro číslo. To umožňuje spojit hmotnost látky s počtem molekul. Například pro stanovení počtu molekul C2 ve 32 g je třeba znát molekulovou hmotnost s2 a číslo Avogadra. Po výpočtu lze získat přesný počet molekul s2 v této mase.
Vzorec pro výpočet počtu molekul
Vzorec pro výpočet počtu molekul je jednoduchý:
Počet molekul = (hmotnost látky / molární hmotnost) * Avogadro číslo
V tomto případě je k určení počtu molekul obsažených v 32 g CO2 nutné znát molární hmotnost CO2 a Avogadro číslo.
Molární hmotnost CO2 je 44,01 g/mol (12,01 g/mol pro uhlík a 16 g / mol pro kyslík). Avogadro číslo je přibližně 6,022 * 10^23 molekul/mol.
Pomocí vzorce výpočtu:
Počet molekul CO2 = (32 g / 44,01 g / mol) * 6,022 * 10^23 molekul / mol
Molární hmotnost CO2 a její význam
Molární hmotnost CO2 se vypočítá sečtením atomových hmot každého prvku ve vzorci a měří se v g/mol. Atomová hmotnost uhlíku je 12,01 g/mol a atomová hmotnost kyslíku je 16,00 g / mol. Molární hmotnost CO2 je tedy:
Molární hmotnost CO2 = (12,01 g/mol) + 2 * (16,00 g/mol) = 44,01 g / mol
Při znalosti molární hmotnosti CO2 lze vypočítat počet molekul v daném množství látky. K tomu je třeba znát hmotnost a počet molů látky. Vzorec pro výpočet počtu molekul je následující:
Počet molekul = (hmotnost látky / molární hmotnost) * Avogadro číslo
Avogadro číslo je přibližně 6,022 * 10^23 molekul/mol. S vědomím, že hmotnost CO2 je 32 g, lze vypočítat počet molekul:
Počet molekul = (32 g / 44,01 g / mol) * (6,022 * 10^23 molekul / mol) ≈ 4,36 * 10^23 molekul
Takže 32 g CO2 obsahuje přibližně 4,36 * 10^23 molekul plynu.
Počet molekul v 32 g CO2
K vyřešení tohoto problému je nutné znát molární hmotnost CO2. Molární hmotnost CO2 se rovná součtu hmotností atomů uhlíku a kyslíku: 12 + (16 + 16) = 44 g / mol.
Nyní lze najít počet molů 32 g CO2 dělením hmoty molární hmotností: 32 G / 44 g/mol = 0,727 mol.
K určení počtu molekul na 0,727 mol CO2 je nutné vynásobit počet molů Avogadro číslem. Avogadro číslo je přibližně 6,022 × 10^23 molekul/mol.
Takže 0,727 mol CO2 obsahuje přibližně (0,727 mol) × (6,022 × 10^23 molekul/mol) = 4,36 × 10^23 molekul CO2.
Výsledek výpočtu
Pro výpočet počtu molekul v 32 g CO2 musíme použít vzorec:
Molecules = (Mass / Molar mass) * Avogadro's number
- Mass-hmotnost této látky (v gramech)
- Molar mass-molární hmotnost látky (v g/mol)
- Avogadro ' s number-Avogadrova konstanta (6.022 × 10^23 molekul v jednom molu)
U CO2 je molární hmotnost 44 g/mol. Vložením hodnot do vzorce získáme:
Molecules = (32 / 44) * (6.022 × 10^23) ≈ 4.37 × 10^23 molekul
Takže 32 g CO2 obsahuje asi 4.37 × 10^23 molekul.