Les atomes et les molécules sont infinitésimalement petits, et tout morceau de matière assez gros pour peser contient un nombre si grand qu'il serait impossible de compter même si vous pouviez les voir. Alors, comment les scientifiques savent combien de molécules sont dans une certaine quantité d'un composé spécifique? La réponse est qu'ils s'appuient sur le nombre d'Avogadro, qui est le nombre d'atomes dans une mole du composé. Tant que vous connaissez la formule chimique du composé, vous pouvez rechercher les poids atomiques des atomes qui le composent, et vous connaîtrez le poids d'une mole. Multipliez cela par le poids que vous avez en main, puis multipliez par le nombre d'Avogadro - le nombre de particules dans l'unité appelée une taupe - pour trouver le nombre de molécules dans 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 regardant le poids des atomes composant, en calculant combien de grains de beauté vous avez et en multipliant ce nombre par le numéro d'Avogadro, qui est 6.02 X 10 ^23.

Numéro d'Avogadro

Le numéro d'Avogadro 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 le terme lorsqu'il a déterminé la première approximation en observant des vibrations aléatoires de particules microscopiques en suspension dans des liquides et des gaz. Des chercheurs subséquents, y compris le physicien américain Robert Millikan, ont contribué à l'améliorer, et aujourd'hui, les scientifiques définissent le nombre d'Avogadro comme 6,02214154 x 10 ^{23 particules par mole. Que la matière soit dans un état solide, gazeux ou liquide, une taupe contient toujours le nombre de particules d'Avogadro. C'est la définition d'une mole.}

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 comme le nombre juste sous le nom de l'élément, et il est généralement donné 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 de 1,008. Cela signifie qu'une mole d'hydrogène pèse 1,008 grammes.

Pour trouver le poids moléculaire d'une molécule ou d'un composé, il faut connaître sa formule chimique. De cela, vous pouvez compter le nombre d'atomes individuels. Après avoir recherché 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?

L'hydrogène gazeux est une collection de molécules H _{2, donc vous multipliez la masse atomique par 2 pour obtenir la masse moléculaire. La réponse est qu'une mole d'hydrogène gazeux pèse 2,016 grammes.
<2>. Quel est le poids moléculaire du carbonate de calcium?}

La formule chimique du carbonate de calcium est CaCO _{3. Le poids atomique du calcium est de 40,078, celui du carbone de 12,011 et celui de l'oxygène de 15,999. La formule chimique comprend trois atomes d'oxygène, donc 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 à 100,086 grammes.}

Calculer le nombre de molécules

Une fois que vous connaissez le poids moléculaire d'un composé, vous savez comment le nombre d'Avogadro de ce composé pèse 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'Avogadro.

1. Combien de molécules y a-t-il dans 50 grammes de gaz hydrogène (H _2)?

Le poids moléculaire de 1 mole de gaz H _{2 est de 2,016 grammes. Divisez ceci en le nombre de grammes que vous avez et multipliez par 6.02 x 10 ^{23 (le nombre d'Avogadro est arrondi à deux décimales). Le résultat est (50 grammes ÷ 2,016 grammes) X 6,02 x 10 23 = 149,31 X10 23 = 1,49 X 10 25 molécules.}}

2. Combien de molécules de carbonate de calcium y a-t-il dans un échantillon qui pèse 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. Multiplier par le nombre d'Avogadro pour obtenir 0,015 X 10 ^{23 = 1,5 x 10 21 molécules dans cet échantillon.}