Die Berechnung der Anzahl der Moleküle einer Substanz basierend auf ihrer Masse ist eine der Hauptaufgaben in der Chemie. Dazu gibt es eine spezielle Formel, mit der Sie die Anzahl der Moleküle basierend auf der bekannten Masse der Substanz finden können. Es ist ein sehr nützliches Werkzeug, das in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft und Produktion angewendet wird.
Die Formel zur Berechnung der Anzahl der Moleküle lautet wie folgt: n = m / M, wobei n die Anzahl der Moleküle ist, m die Masse der Materie ist und M die Molmasse der Materie ist. Die Molmasse wird in g / mol ausgedrückt und gibt an, wie viele Gramm eine Substanz in einem Maulwurf enthalten ist. Wenn man das Molekulargewicht einer Substanz kennt, kann man leicht die Anzahl der Moleküle einer Substanz bei einer gegebenen Masse finden.
Betrachten wir ein Beispiel, um besser zu verstehen, wie man diese Formel verwendet. Angenommen, wir haben 50 g Wasser (H2O) und die Molmasse von Wasser beträgt 18 g / mol. Um die Anzahl der Wassermoleküle zu ermitteln, müssen wir die Masse einer Substanz durch ihre Molmasse teilen: n = 50 g / 18 g / mol = 2.78 mol. Wir wissen jetzt, dass 50 g Wasser ungefähr 2.78 mol Moleküle enthält.
Wie berechnet man die Anzahl der Moleküle in einer Substanz anhand ihrer Masse
Um die Anzahl der Moleküle in einer Substanz anhand ihrer Masse zu berechnen, muss eine Formel verwendet werden, die auf der Molmasse der Substanz und der konstanten Avogadro basiert. Die Formel hat die Form:
Anzahl der Moleküle = Masse der Substanz / Molmasse der Substanz * Konstante Avogadro
Die Molmasse einer Substanz, ausgedrückt in g / Mol, zeigt die Masse eines einzelnen Mol einer Substanz an. Die Avogadro-Konstante, die ungefähr 6,022 * 10^23 Moleküle / Mol entspricht, zeigt die Anzahl der Moleküle in einem Mol einer Substanz an.
Betrachten wir ein Beispiel. Angenommen, wir haben 10 Gramm Wasser (H2O). Die Molmasse von Wasser beträgt 18 g / mol. Dann können wir mit Hilfe der Formel die Anzahl der Moleküle im Wasser berechnen:
Anzahl der Moleküle = 10 g / 18 g/mol * 6,022 * 10^23 Moleküle/Mol
Nach der Berechnung erhalten wir ungefähr 3,35 * 10 ^ 23 Wassermoleküle.
Daher können Sie diese Formel verwenden, um die Anzahl der Moleküle in einer Substanz anhand ihrer Masse zu berechnen.
Die Molmasse der Substanz und ihr Wert in der Berechnung
Um die Anzahl der Moleküle einer Substanz anhand ihrer Masse zu berechnen, ist es notwendig, die Molmasse dieser Substanz zu kennen. Die Formel zur Berechnung der Anzahl der Moleküle lautet wie folgt:
Anzahl der Moleküle = Masse der Substanz / Molmasse der Substanz * Avogadro-Konstante
Die Avogadro-Konstante mit dem Symbol "N"A", entspricht ungefähr 6.022 * 10 23 Molekülen in einem einzigen Maulwurf der Substanz.
Wenn zum Beispiel die Masse einer Substanz 10 Gramm beträgt und ihre Molmasse 20 g / mol beträgt, kann die Anzahl der Moleküle dieser Substanz wie folgt berechnet werden:
Anzahl der Moleküle = 10 g / 20 g /Mol * 6.022 * 10 23 Moleküle/Mol
Nach der Durchführung der Berechnungen erhalten wir die Anzahl der Moleküle der Substanz, die in dieser Masse enthalten ist.
Das Prinzip der Berechnung der Anzahl der Moleküle nach Masse
Um die Anzahl der Moleküle in einer Substanz anhand ihrer Masse zu berechnen, ist es notwendig, die Molmasse dieser Substanz zu kennen. Die Molmasse wird in g / mol ausgedrückt und entspricht der Summe der Atommassen aller Atome im Molekül der Materie.
Die Formel für die Berechnung der Anzahl der Moleküle nach Masse lautet wie folgt:
anzahl der Moleküle = Masse / Molmasse
Hier ist ein Beispiel für die Berechnung der Anzahl der Moleküle nach Masse. Angenommen, wir haben eine Substanz mit einem Gewicht von 10 g und ihre Molmasse beträgt 20 g / mol. Dann wird die Berechnung wie folgt sein:
anzahl der moleküle = 10 g / 20 g/mol = 0,5 mol
In diesem Beispiel beträgt die Anzahl der Moleküle in einer Substanz also 0.5 Mol.
Schritte zur Bestimmung der Anzahl der Moleküle in einer Substanz
Um die Anzahl der Moleküle in einer Substanz zu bestimmen, müssen die folgenden Schritte ausgeführt werden:
- Das Molekulargewicht der Substanz finden. Die Molekülmasse wird in atomaren Masseneinheiten (amu) ausgedrückt und zeigt die Masse eines einzelnen Moleküls einer Substanz an. Das Molekulargewicht wird in der Tabelle der molekularen Massen der Elemente angegeben.
- Bestimmen Sie die Masse der Substanz. Die Masse der Substanz wird in Gramm gemessen und kann in einer Aufgabe angegeben oder aus einem Experiment bekannt sein.
- Berechnen Sie die Anzahl der Moleküle mit einer Formel:
| Formel | Bezeichnung | Die Beschreibung |
|---|---|---|
| N = m/M | N | Die Anzahl der Moleküle in einer Substanz |
| m | masse der Substanz | in Gramm |
| M | Molekulargewicht | in atomaren Masseneinheiten |
Wenn beispielsweise die Masse einer Substanz 10 g beträgt und das Molekulargewicht 50 amu beträgt, kann die Anzahl der Moleküle in der Substanz anhand der Formel berechnet werden:
N = 10 g / 50 amu = 0,2 mol
In diesem Beispiel ist die Anzahl der Moleküle in einer Substanz also 0.2 mol.
Beispiele für die Berechnung der Anzahl der Moleküle
Die Berechnung der Anzahl der Moleküle in einer Substanz basiert auf der Molmasse der Substanz und der Anzahl der Avogadro. Verwenden Sie die folgende Formel, um Berechnungen durchzuführen:
N = m / M * NA
- N - die Anzahl der Moleküle in der Substanz;
- m - masse der Substanz in Gramm;
- M - molmasse der Substanz in g / Mol;
- NA - die Avogadro-Zahl entspricht ungefähr 6.0221 * 10 23 Molekülen /Mol.
Betrachten wir einige Beispiele für die Berechnung der Anzahl der Moleküle in einer Substanz:
Betrachten Sie Wasser (H2O) mit einer Masse von 18 g. Die Molmasse von Wasser wird als Summe der atomaren Massen von Wasserstoff und Sauerstoff berechnet: MH2O = 1.00794 * 2 + 15.9994 = 18.01528 g/mol.
Jetzt ersetzen wir die Werte in die Formel:
N = 18 / 18.01528 * 6.0221 * 10 23 ≈ 6.0221 * 10 23 moleküle.
Somit enthält Wasser mit einem Gewicht von 18 g ungefähr 6.0221 * 10 23 Moleküle.
Betrachten Sie Methan (CH4) mit einer Masse von 16 g. Die Molmasse von Methan wird als Summe der atomaren Massen von Kohlenstoff und Wasserstoff berechnet: MCH4 = 12.0107 + 4 * 1.00794 = 16.04246 g/ mol.
Jetzt verwenden wir die Formel:
N = 16 / 16.04246 * 6.0221 * 10 23 ≈ 5.9738 * 10 23 moleküle.
Das bedeutet, dass Methan mit einem Gewicht von 16 g ungefähr 5.9738 * 10 23 Moleküle enthält.
Beispiel 1: Berechnung der Anzahl der Sauerstoffmoleküle
Um die Anzahl der Sauerstoffmoleküle zu berechnen, ist es notwendig, seine Molmasse zu kennen. Die Molmasse von Sauerstoff (O2) beträgt etwa 32 g/mol.
Angenommen, wir haben 32 g Sauerstoff.
- Finden wir die Anzahl der Mol Sauerstoff, indem wir die Masse der Substanz durch die Molmasse teilen: Anzahl der Mol = Masse der Substanz / Molmasse Anzahl der Mol = 32 g / 32 g / mol = 1 Mol
- Wir lernen die Anzahl der Sauerstoffmoleküle kennen, indem wir die Anzahl der Motten mit der konstanten Avogadro multiplizieren: Anzahl der Moleküle = Anzahl der Mol * konstante Avogadro Anzahl der Moleküle = 1 Mol * 6.022 * 10^23 Moleküle/mol = 6.022 * 10^23 Moleküle
So enthält 32 g Sauerstoff etwa 6.022 * 10^23 Sauerstoffmoleküle in 32 g Sauerstoff.
Beispiel 2: Berechnung der Anzahl der Glukosemoleküle
Nehmen wir an, wir haben 10 Glukose (C6H12O6). Wir möchten herausfinden, wie viele Moleküle in dieser Menge an Glukose enthalten sind.
Schritt 1: Finden Sie die Molmasse von Glukose. Mit dem Periodensystem finden wir die Molmassen aller Elemente, die in die Glukose gelangen:
C: 12.01g/mol
H: 1.008g/mol
O: 16.00g/mol
Molmasse von Glukose (C6H12O6) wird gleich sein:
(6 * 12.01g/mol) + (12 * 1.008 g/mol) + (6 * 16.00 g/mol) = 180.18 g/mol
Schritt 2: Berechnung der Anzahl der Glukosemoleküle.
anzahl der Moleküle = (Stoffmasse / Molmasse) * Avogadro Anzahl
wobei die Avogadro-Zahl 6.022 * 10 23 Moleküle / Mol ist
anzahl der moleküle = (10 g / 180.18 g/mol) * (6.022 * 10 23 moleküle/mol)
anzahl der moleküle = 3.33 * 10 22 Moleküle
Somit enthält 10 Glukose ungefähr 3.33 * 10 22 Glukosemoleküle.
Beispiel 3: Berechnung der Anzahl der Wassermoleküle
Betrachten wir ein Beispiel für die Berechnung der Anzahl der Wassermoleküle. Angenommen, wir haben eine Substanz mit den folgenden Parametern:
| Masse der Substanz (g) | Molmasse von Wasser (g/Mol) | Avogadro-Zahl (Mol -1 ) | Anzahl der Moleküle (µrl) |
|---|---|---|---|
| 18 | 18 | 6.02 x 10 23 | 6.69 x 10 23 |
Die Masse der Substanz beträgt 18 g, was der Molmasse von Wasser (H) entspricht2O) – 18 g/mol. Die Avogadro-Zahl ist 6.02 x 10 23 Mol -1 . Mit diesen Werten können wir die Anzahl der Moleküle in einer bestimmten Substanz berechnen.
Um dies zu tun, können wir eine Formel verwenden:
Anzahl der Moleküle = (Masse der Substanz / Molmasse des Wassers) x Anzahl der Avogadro
Wenn wir unsere Werte in diese Formel einfügen, erhalten wir:
Anzahl der Moleküle = (18 g / 18 g/mol) x 6.02 x 10 23 Mol -1 = 6.69 x 10 23 µrl
Somit enthält diese Substanz ungefähr 6.69 x 10.23 Wassermoleküle.
Dieses Beispiel zeigt, wie man die Anzahl der Moleküle einer Substanz berechnet, indem man die Masse, die Molmasse und die Anzahl der Avogadro-Moleküle kennt. Diese Berechnung kann bei verschiedenen chemischen Experimenten und Analysen nützlich sein.
