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 певної речовини просто грандіозне. Як же їх підрахувати?

Інструкція

1. Припустимо, вам треба підрахувати кількість атомів в 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, ввергла б в ступор, хоч він і був генієм. Ну а ви впоралися б з нею за дві секунди. 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 округлите в більшу сторону — хай буде 200 грам / моль. Отже, в нещасливій короні рівно 10 молей золота. Ну а потім візьміть універсальне число Авогадро (6,022 х1023), помножте на 10 і з торжеством віднесіть результат царю Гієрона.
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 у зразку складного речовини? І тут немає нічого особливо складного. Зважте зразок, потім напишіть його точну хімічну формулу, за допомогою Таблиці Менделєєва дізнайтесь 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.