K vyřešení tohoto problému je nutné znát molární hmotnost látky a poté použít vzorec založený na avogadrově čísle. Vezměme si příklad s NaCl (chlorid sodný). Molární hmotnost NaCl je 58,44 g / mol.
Mol látky obsahuje absolutní počet částic, který se nazývá Avogadrova konstanta a je přibližně 6,0221 × 10^23 částic/mol. Pomocí těchto dat můžeme najít počet částic obsažených v určité hmotě látky.
Pro výpočet je nutné rozdělit hmotnost látky molární hmotností a poté vynásobit konstantním Avogadrem. V našem případě máme:
5,85 kg * (1000 g / 1 kg) * (1 mol / 58,44 g) * (6,0221 × 10^23 částic / mol) = 6,4522 × 10^26 částic
NaCl o hmotnosti 5,85 kg tedy obsahuje přibližně 6,4522 × 10^26 částic.
Složení a struktura NaCl
NaCl, nebo chlorid sodný, je chemická sloučenina složená z atomů sodíku (Na) a chloru (Cl).
Molekula NaCl má krystalickou strukturu. Každý atom sodíku je úzce spojen s atomem chloru prostřednictvím iontové vazby. Iontová krystalová mřížka NaCl má vysoký stupeň symetrie a pravidelnosti.
Hmotnostní podíl sodíku na NaCl je přibližně 39,34% a hmotnostní podíl chloru je 60,66%. To znamená, že v chloridu sodném převládá obsah iontů Cl.
Tento stupeň čistoty obsahu látky nemá žádný vliv na molekulární složení sloučeniny, takže hmotnost NaCl neovlivňuje počet částic obsažených v látce.
Massa NaCl v otázce
V otázce je stanovena hmotnost NaCl na 5,85 kg. K výpočtu počtu částic této sloučeniny je nutné použít vzorec molární hmotnosti a Avogadroovo číslo.
Mezní hmotnost NaCl se rovná součtu atomových hmot sodíku (Na) a chloru (Cl). Podle tabulky molárních hmot je známo, že atomová hmotnost sodíku je 22,98976928 g/mol a atomová hmotnost chloru je 35,453 g / mol.
Podle vzorce můžeme počítat molovou hmotu NaCl:
Mezní hmotnost NaCl = hmotnost sodíku (v g/mol) + hmotnost chloru (v g / mol)
Mezní hmotnost NaCl = 22,98976928 g / mol + 35,453 g / mol = 58,44276928 g / mol
Poté pomocí Avogadrova čísla můžeme určit počet částic NaCl na 5,85 kg:
Počet molů NaCl = hmotnost NaCl (v G) / molová hmotnost NaCl (v g/mol)
Počet molů NaCl = 5,85 kg * 1000 g / kg / 58,44276928 g / mol = 100,0292763 mol
Nakonec můžeme vypočítat počet částic NaCl vynásobením počtu molů číslem Avogadro:
Počet částic NaCl = počet molů NaCl * Avogadro počet
Počet částic NaCl = 100,0292763 mol * 6,022 * 10^23 částic / mol = 6,022 * 10^25 částic
NaCl o hmotnosti 5,85 kg tedy obsahuje přibližně 6,022 * 10^25 částic.
Počet částic v NaCl
Pro výpočet počtu částic v NaCl je nutné znát molární hmotnost této sloučeniny a poté použít vzorec:
kde N je počet částic, m je hmotnost látky a M je molární hmotnost.
Molární hmotnost NaCl je 58,44 g/mol. Pokud je hmotnost NaCl 5,85 kg (nebo 5850 g), pak:
N = 5850 g / 58,44 g / mol = 100 částic
NaCl o hmotnosti 5,85 kg tedy obsahuje 100 částic.
Počet částic v 5,85 kg NaCl
K určení počtu částic 5,85 kg NaCl je nutné použít vzorec založený na konceptu molární hmotnosti a avogadrově čísle:
1. Najdeme molární hmotu NaCl.
NaCl je chemická sloučenina sodíku (Na) a chloru (Cl).
Molární hmotnost sodíku (Na) je 22,99 g/mol.
Molární hmotnost chloru (Cl) je 35,45 g/mol.
Molární hmotnost NaCl tedy bude:
(22,99 g/mol) + (35,45 g/mol) = 58,44 g/mol.
2. Počet molů NaCl je 5,85 kg.
Převedeme hmotnost v kg na hmotnost v gramech:
Hmotu rozdělíme na molární hmotu, abychom získali množství molů:
počet molů NaCl = 5850 g / 58,44 g/mol = 100 mol.
3. Najdeme množství částic ve 100 molech NaCl.
Počet částic (atomů nebo molekul) v 1 molu látky se rovná Avogadrově číslu, které je přibližně 6,022 × 10^23.
Proto počet částic ve 100 molech NaCl bude:
počet částic = počet molů * Počet Avogadro
= 100 mol * 6,022 × 10^23 částic / mol
6,022 × 10^25 částic NaCl.
5,85 kg NaCl tedy obsahuje přibližně 6,022 × 10^25 částic.
Vazba hmotnosti a počtu částic
Atomová hmotnost označuje hmotnost jednoho atomu látky měřené v atomových jednotkách hmotnosti (AMU). Molární hmotnost je hmotnost jednoho molu (6,02 x 10^23 částic) látky.
Chcete-li zjistit počet částic v hmotě se známou hmotností, musíte použít vzorec:
Počet částic = hmotnost látky / molární hmotnost
Například u NaCl (chloridu sodného) s hmotností 5,85 kg a molární hmotností 58,44 g / mol lze počet částic vypočítat následovně:
Počet částic = (5,85 kg * 1000 g / kg) / 58,44 g / mol
Počet částic v NaCl o hmotnosti 5,85 kg se rovná:
(5,85 kg * 1000 g/kg) / 58,44 g/mol = 100004,44 mol * 6,02 x 10^23 částic / mol
Takže 5,85 kg NaCl obsahuje přibližně 6,02 x 10^26 částic.