In der Welt der Chemie ist es eine wichtige Aufgabe, die Anzahl der Moleküle zu verstehen, die in einer bestimmten Menge an Substanz enthalten sind. Wenn wir die Masse einer Substanz und die Molmasse kennen, können wir die Anzahl der Moleküle mit einem konstanten Avogadro berechnen. In diesem Artikel werden wir untersuchen, wie viele Moleküle in 1 Gramm von drei Substanzen enthalten sind: CO2, HCl und NH3.
Beginnen wir mit CO2, auch bekannt als Kohlendioxid. Seine Molmasse beträgt 44 g / mol. Mit einem konstanten Avogadro können wir feststellen, dass 1 Mol CO2 6.022 × 10 ^ 23 Moleküle enthält. Somit enthält 44 g CO2 so viele Moleküle wie 1 Mol, dh 6.022 × 10 ^ 23 Moleküle.
Gehen wir zu HCl über, was Chlorwasserstoff bedeutet. Seine Molmasse beträgt 36.5 g / mol. Mit einer ähnlichen Argumentation können wir sagen, dass 36.5 g HCl genauso viele Moleküle enthält wie 1 Mol, dh 6.022 × 10 ^ 23 Moleküle.
Betrachten wir schließlich NH3, auch bekannt als Ammoniak. Seine Molmasse beträgt 17 g / mol. Mit der gleichen Logik können wir daraus schließen, dass 17 g NH3 genauso viele Moleküle enthält wie 1 Mol, dh 6.022 × 10 ^ 23 Moleküle.
Somit enthalten 1 g CO2, HCl und NH3 die gleiche Menge an Molekülen - 6.022 × 10 ^ 23.
Der Gehalt an CO2-, HCl- und NH3-Molekülen in 1 g Substanz kann unter Verwendung der Molmasse jeder Verbindung berechnet werden.
Die Molmasse von CO2 beträgt 44 g / mol, daher enthält 1 g der Substanz etwa 0,0227 mol CO2. Jeder Mol von CO2 enthält ein Molekül, so dass 1 g der Substanz etwa 0,0227 Moleküle CO2 enthält.
Die Molmasse von HCl beträgt 36,5 g / mol, daher enthält 1 g der Substanz etwa 0,0274 Mol HCl. Ein Mol HCl enthält ein einzelnes Molekül, so dass 1 g der Substanz ungefähr 0,0274 HCl-Moleküle enthält.
Die Molmasse von NH3 beträgt 17 g / mol, daher enthält 1 g der Substanz etwa 0,0588 Mol NH3. Ein Mol NH3 enthält drei Moleküle, so dass 1 g der Substanz ungefähr 0,1764 Moleküle NH3 enthält.
Wie kann ich die Anzahl der Moleküle bestimmen?
Um die Anzahl der Moleküle einer Substanz zu bestimmen, müssen Sie ihre Molmasse und die Probenmasse kennen. Die Formel zur Berechnung der Anzahl der Moleküle lautet wie folgt:
N = m/M * NA
wobei N die Anzahl der Moleküle ist, m die Masse der Probe in Gramm ist, M die Molmasse der Substanz in g / Mol ist, NA - ein ständiger Avogadro.
Hier ist ein Beispiel für die Berechnung der Anzahl der Moleküle für eine Substanz mit CO2. Molmasse mit2 entspricht 44 g / Mol. Lassen Sie die Probenmasse 1 g betragen. Wenn wir die Werte in die Formel einfügen, erhalten wir:
Nmit2 = 1 g / 44 g/mol * 6,022 × 10 23 Moleküle/mol ≈ 1,37 × 10 22 CO-Moleküle2
Ähnliche Berechnungen für HCl mit einer Molmasse von 36,5 g/Mol und NH-Substanz durchführen3 mit einer Molmasse von 17 g / Mol erhalten wir:
NHCl ≈ 1,37 × 10 22 HCl-Moleküle
NNH3 ≈ 2,82 × 10 22 NH-Moleküle3
Somit wird in 1 g der CO-Substanz2 enthält ungefähr 1,37 × 10 22 Moleküle, enthält 1 g HCl-Substanz ungefähr 1,37 × 10 22 Moleküle und 1 g NH-Substanz3 es enthält ungefähr 2,82 × 10 22 Moleküle.
Molekulargewicht von Substanzen
Um die Anzahl der Moleküle einer Substanz in 1 Gramm zu bestimmen, ist es notwendig, das Molekulargewicht dieser Substanz zu kennen. Die folgende Tabelle zeigt die Molekulargewichte für einige chemische Verbindungen:
| Substanz | Molekulargewicht (g/Mol) |
|---|---|
| mit2 | 44,01 |
| HCl | 36,46 |
| NH3 | 17,03 |
Unter Verwendung des Molekulargewichts einer Substanz kann die Anzahl der Moleküle in 1 Gramm mithilfe der Formel berechnet werden:
Anzahl der Moleküle = (Masse der Substanz in g) / (Molekulargewicht der Substanz in g / Mol)
Also, für CO2 ein Gramm enthält etwa 0,0227 Mol oder etwa 1,37 x 10 22 Moleküle. Für HCl enthält 1 Gramm etwa 0,0274 Mol oder etwa 1,77 x 10 22 Moleküle. Für NH3 ein Gramm enthält etwa 0,0587 Mol oder etwa 3,44 x 10 22 Moleküle.
Berechnung der Anzahl der CO2-Moleküle
Um die Anzahl der CO2-Moleküle in 1 g einer Substanz zu berechnen, müssen Sie die Molmasse von CO2 kennen. Die Molmasse von CO2 beträgt 44 g / mol.
Zuerst ist es notwendig, die Menge an CO2-Molen in 1 g Substanz zu berechnen. Dazu ist es notwendig, die Masse von CO2 in die Molmasse von CO2 zu teilen:
CO2-Mol-Menge = CO2-Masse / CO2-Molmasse
Um die Anzahl der CO2-Moleküle zu erhalten, ist es dann notwendig, die Anzahl der Mol mit der konstanten Avogadro zu multiplizieren, die ungefähr 6,022 × 10 ^ 23 Moleküle / mol entspricht:
Anzahl der CO2-Moleküle = Anzahl der CO2-Mol × konstante Avogadro
Nachdem Sie diese Berechnungen durchgeführt haben, erhalten Sie die Menge an CO2-Molekülen in 1 g Substanz. Dieser Ansatz kann verwendet werden, um die Anzahl der Moleküle einer anderen Substanz zu berechnen.
Berechnung der Anzahl der HCl-Moleküle
Um die Anzahl der HCl-Moleküle in 1 g einer Substanz zu berechnen, müssen Sie ihre Molmasse und die konstante Avogadro kennen.
Die Molmasse von HCl beträgt 36.461 g / mol.
Die Avogadro-Konstante ist 6,022 * 10 ^23 Moleküle / Mol.
Um die Anzahl der HCl-Moleküle zu berechnen, können wir die folgende Formel verwenden:
Anzahl der Moleküle = (Stoffmasse / Molmasse) * Avogadro-Konstante
Lassen Sie uns die Werte ersetzen und die Anzahl der HCl-Moleküle berechnen:
Anzahl der HCl-Moleküle = (1 g / 36,461 g/mol) * 6,022 * 10^23 Moleküle/mol
~ 1,65 * 10^22 HCl-Moleküle
Somit enthält 1 g der Substanz ungefähr 1,65 * 10 ^ 22 HCl-Moleküle.
Berechnung der Anzahl der NH3-Moleküle
Um die Anzahl der NH3-Moleküle in 1 g einer Substanz zu berechnen, müssen Sie das Molekulargewicht von Ammoniak (NH3) und die konstante Avogadro kennen.
Das Molekulargewicht von NH3 beträgt 17 g / mol. Die Avogadro-Konstante ist 6.022 × 10 ^23 Moleküle / Mol.
Zuerst finden wir die Anzahl der NH3-Motten in 1 g Substanz, indem wir die Masse durch das Molekulargewicht teilen:
| Masse NH3 | Molekulargewicht NH3 | Anzahl der Motten NH3 |
|---|---|---|
| 1 g | 17 g/mol | 0.059 mol |
Multiplizieren Sie dann die Anzahl der NH3-Molen mit der konstanten Avogadro, um die Anzahl der Moleküle zu erhalten:
| Anzahl der Motten NH3 | Konstante Avogadro | Anzahl der NH3-Moleküle |
|---|---|---|
| 0.059 mol | 6.022 × 10^23 Moleküle/Mol | 3.55 × 10^22 Moleküle |
Somit enthält 1 g der Substanz etwa 3.55 × 10 ^ 22 NH3-Moleküle.