Comment convertir des grammes en molécules

Contenu

• TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
• Nombre d'Avogadros
• Trouver le poids moléculaire d'un composé
• Exemples
• Calcul du nombre de molécules

••• demaerre / iStock / GettyImages

Les atomes et les molécules sont infiniment petits, et toute matière suffisamment grosse pour être pesée contient un nombre si important qu’il serait impossible de les compter, même si vous pouviez les voir. Alors, comment les scientifiques savent-ils combien de molécules sont dans une certaine quantité d'un composé spécifique? La réponse est qu'ils s'appuient sur le nombre d'Avogadros, qui est le nombre d'atomes dans une mole du composé. Tant que vous connaissez la formule chimique du composé, vous pouvez rechercher le poids atomique des atomes qui le composent et connaître le poids d’une mole.Multipliez cela par le poids que vous avez sous la main, puis multipliez par le nombre d'Avogadros - le nombre de particules dans l'unité appelée mole - pour trouver le nombre de molécules de votre échantillon.

TL; DR (Trop long; n'a pas lu)

Si vous connaissez le poids du composé en grammes, vous pouvez trouver le nombre de molécules en consultant le poids des atomes composants, en calculant le nombre de moles dont vous disposez et en multipliant ce nombre par le nombre d'Avogadros, soit 6,02 x 10.²³.

Nombre d'Avogadros

Le numéro d'Avogadros n'a pas été introduit par son homonyme, le physicien italien Amadeo Avogadro (1776-1856). Au lieu de cela, il a été proposé pour la première fois par le physicien français Jean Baptiste Perrin en 1909. Il a inventé ce terme lorsqu'il a déterminé la première approximation en observant les vibrations aléatoires de particules microscopiques en suspension dans des liquides et des gaz. Des chercheurs ultérieurs, dont le physicien américain Robert Millikan, ont contribué à l’affiner. Aujourd'hui, les scientifiques ont défini le nombre d’Avogadros: 6.02214154 x 10²³ particules par mole. Que la matière soit à l'état solide, gazeux ou liquide, une mole contient toujours le nombre de particules Avogadros. Thats la définition d'une taupe.

Trouver le poids moléculaire d'un composé

Chaque atome a une masse atomique spécifique que vous pouvez rechercher dans le tableau périodique des éléments. Vous pouvez le trouver sous le numéro situé juste sous le nom de l'élément, généralement indiqué en unités de masse atomique. Cela signifie simplement qu'une mole de l'élément pèse le nombre affiché en grammes. Par exemple, la masse atomique de l'hydrogène est 1.008. Cela signifie qu'une mole d'hydrogène pèse 1,008 gramme.

Pour trouver le poids moléculaire d'une molécule ou d'un composé, vous devez connaître sa formule chimique. À partir de là, vous pouvez compter le nombre d'atomes individuels. Après avoir examiné le poids atomique de chaque élément, vous pouvez ensuite additionner tous les poids pour trouver le poids d'une mole en grammes.

Exemples

1. Quel est le poids moléculaire de l'hydrogène gazeux?

Le gaz hydrogène est une collection de H₂ molécules, de sorte que vous multipliez la masse atomique par 2 pour obtenir la masse moléculaire. La réponse est qu’une mole d’hydrogène pèse 2,016 grammes.

2. Quel est le poids moléculaire du carbonate de calcium?

La formule chimique du carbonate de calcium est CaCO₃. Le poids atomique du calcium est de 40,078, celui du carbone est de 12,011 et celui de l'oxygène, de 15,999. La formule chimique comprend trois atomes d'oxygène, multipliez le poids de l'oxygène par 3 et ajoutez-le aux deux autres. Lorsque vous faites cela, vous trouvez le poids d’une mole de carbonate de calcium 100,086 grammes.

Calcul du nombre de molécules

Une fois que vous connaissez le poids moléculaire d'un composé, vous savez combien d'Avogadros son nombre en grammes. Pour trouver le nombre de molécules dans un échantillon, divisez le poids de l'échantillon par le poids d'une mole pour obtenir le nombre de moles, puis multipliez par le nombre d'Avogadros.

1. Combien de molécules y a-t-il dans 50 grammes de gaz hydrogène (H₂)?

Le poids moléculaire de 1 mole de H₂ le gaz est 2,016 grammes. Divisez cela en le nombre de grammes que vous avez et multipliez par 6,02 x 10²³ (Nombre d'Avogadros arrondi à deux décimales). Le résultat est (50 grammes ÷ 2,016 grammes) X 6,02 x 10²³ = 149,31 X10²³ = 1,49 X 10²⁵ molécules.

2. Combien de molécules de carbonate de calcium y a-t-il dans un échantillon pesant 0,25 gramme?

Une mole de carbonate de calcium pèse 100,086 grammes, donc 0,25 mole pèse 0,25 / 100,86 = 0,0025 gramme. Multipliez par le nombre d'Avogadros pour obtenir 0.015 X 10²³ = 1,5 x 10²¹ molécules dans cet échantillon.