En supposant un point de crayon graphite typique d'un diamètre d'environ 1 millimètre (mm) et d'une longueur de 10 millimètres, nous pouvons estimer le volume du point sous forme de cylindre :
Volume ≈ π * (d/2)^2 * l
Volume ≈ π * (1 mm / 2)^2 * 10 mm
Volume ≈ 15,7 mm³
Considérons maintenant la densité du graphite. Le graphite pur a une densité d'environ 2,26 grammes par centimètre cube (g/cm³). Cependant, la mine de crayon contient souvent d’autres matériaux comme de l’argile et des liants, qui peuvent affecter sa densité. Pour une estimation approximative, supposons que la densité moyenne de la mine d'un crayon graphite est d'environ 1,8 g/cm³.
Masse =Densité * Volume
Masse ≈ 1,8 g/cm³ * 15,7 mm³
Masse ≈ 0,028 g
Enfin, nous devons calculer le nombre d’atomes dans 0,028 g de graphite. Pour ce faire, il faut connaître la masse molaire du carbone, qui est le principal composant du graphite. La masse molaire du carbone est de 12,01 grammes par mole (g/mol).
Nombre de moles =Masse / Masse molaire
Nombre de taupes ≈ 0,028 g / 12,01 g/mol
Nombre de taupes ≈ 0,0023 moles
Une mole de n'importe quelle substance contient le nombre d'atomes ou de molécules d'Avogadro, qui est d'environ 6,022 × 10²³.
Nombre d'atomes ≈ Nombre de taupes × Nombre d'Avogadro
Nombre d'atomes ≈ 0,0023 moles * 6,022 × 10²³ atomes/mole
Nombre d'atomes ≈ 1,39 × 10²¹ atomes
Par conséquent, un point de crayon graphite avec les hypothèses données peut contenir environ 1,39 × 10²¹ atomes. Il est important de noter qu’il s’agit d’une estimation très approximative et que le nombre réel d’atomes peut varier en fonction de plusieurs facteurs.
