Главная Войти О сайте

Как рассчитать число атомов

Ученые на съезде в Карлсруэ (Германия) в 1860-м году приняли решение называть атомом мельчайшую неделимую частицу вещества, являющуюся носителем его химических свойств. Количество атомов даже в самом крохотном, практически не различимом невооруженным глазом, образце вещества не просто огромное – грандиозное. А можно ли как-то подсчитать, сколько атомов содержится в том или ином количестве вещества?Как рассчитать число атомов

Рассмотрите такой пример. У вас есть какой-то медный предмет, например, кусок толстого провода или пластинка. Как определить, сколько атомов меди в нем содержится? Для упрощения решения допустим, что это – чистая медь без каких-либо примесей и без окислов, покрывающих ее поверхность.

Прежде всего, взвесьте этот предмет. Лучше всего - на лабораторных весах. Предположим, его масса – 1270 граммов.

Теперь посмотрите в Таблицу Менделеева. Атомная масса меди (округленная) – 63,5 а.е.м. (атомных единиц массы). Следовательно, молярная масса меди – 63,5 грамм/моль. Из этого вы легко найдете, что в исследуемом образце содержится 1270/63,5 = 20 молей.

Количество атомов в образце меди рассчитайте по формуле: m*NA, где m – количество молей вещества, а NA – так называемое число Авогадро. Оно соответствует количеству мельчайших частиц вещества – атомов, ионов, молекул - в одном его моле и равно 6,022*10^23. В вашем случае речь идет об атомах. Умножив 20 на число Авогадро, получите ответ: 1,204*10^25- столько атомов меди в образце.

Немного усложним задачу. Известно, что медь из-за своей мягкости и пластичности часто используется не в чистом виде, а как компонент сплавов с другими металлами, придающими ей твердость. Например, знаменитая бронза – сплав меди с оловом.

У вас есть бронзовая деталь, сделанная из сплава, в состав которого входит 20% олова и 80% меди. Вес детали – 1186 граммов. Сколько атомов она содержит? Прежде всего, найдите массы компонентов сплава:

1186* 0,2 = 237,2 грамма олова;

1186* 0,8 = 948,8 грамма меди.

С помощью Таблицы Менделеева найдите молярную массу олова – 118,6 грамм/моль. Следовательно, в сплаве содержится 237,2/118,6 = 2 моля олова. Значит, 948,8/63,5 = 14,94 моля меди. Для упрощения расчетов, можно принять количество меди за 15 молей, погрешность будет совсем небольшой.

Далее произведи вычисление по следующей формуле:

(15+2)*6,022*10^23 = 1,02*10^25.

Столько атомов содержится в имеющемся образце бронзы.


CompleteRepair.Ru