Có bao nhiêu phân tử trong một giọt nước?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Theo bảng tuần hoàn, khối lượng của hydro là 1,008 g/mol và khối lượng của oxy là 16,00 g/mol; Vì vậy, khối lượng của một mol nước là:

Khối lượng nước = 2 x khối lượng hydro + khối lượng oxy,

điều đó có nghĩa là:

Khối lượng nước = 2 x (1,008 g/mol) + 16,00 g/mol = 18,016 g/mol.

Do đó, khối lượng của một mol nước là 18,016 gam.

mật độ nước

Mật độ của nước được sử dụng để tìm khối lượng trên một đơn vị thể tích. Hãy nhớ rằng mật độ của nước thay đổi theo nhiệt độ, do đó nước ở nhiệt độ thấp hơn sẽ đặc hơn so với khi ở nhiệt độ cao hơn. Giá trị điển hình của giá trị khối lượng riêng của nước được lấy là 1,00 g/m; do đó, 1 mL nước có 1 gam, nhưng một giọt nước có thể tích nhỏ hơn milimet mà chúng ta đang nói, do đó, khối lượng cho thể tích được coi là của một giọt 0,05 mL sẽ phải được tính toán.

Khối lượng của một giọt nước = 1 g/mL x 0,05 mL = 0,05 gam

Biết khối lượng của một giọt nước từ mật độ của nó, chúng ta có thể biết số mol có trong khối lượng đó, biết rằng số mol có thể được tính từ khối lượng chia cho khối lượng phân tử đã được tính toán trước đó.

Số mol trong một giọt nước = 0,05 gam x (1 mol/18,016 gam) = 0,02775 mol

Do đó, chúng ta có thể nói rằng trong một giọt nước có 0,002775 mol nước.

Nguyên tử, phân tử và số Avogadro

Amadeo Avogadro lần đầu tiên đề xuất rằng thể tích của một chất khí ở một áp suất và nhiệt độ nhất định tỷ lệ thuận với số lượng nguyên tử hoặc phân tử trong chất khí đó, bất kể loại của nó. Mặc dù ông không xác định được tỷ lệ chính xác nhưng ông được coi là người phát hiện ra mối quan hệ này giữa số mol và số phân tử của một chất khí.

Số Avogadro là cơ sở để hiểu cả thành phần của các phân tử cũng như các tương tác và kết hợp của chúng. Ví dụ, vì một nguyên tử oxy sẽ kết hợp với hai nguyên tử hydro để tạo ra phân tử nước (H 2 O), nên một mol oxy (6,022.10 23 nguyên tử O) sẽ kết hợp với hai mol hydro (2 × 6,022.10 23 nguyên tử H) để tạo thành tạo thành 1 mol H 2 O.

Một tính chất khác của số Avogadro là khối lượng của một mol chất bằng trọng lượng phân tử của chất đó. Ví dụ, trọng lượng phân tử trung bình của nước là 18,016 đơn vị khối lượng nguyên tử (amu), do đó trọng lượng mol của nước là 18,016 gam.

Theo đó, trong 16,00 g/mol oxy, số phân tử nước sẽ chứa 6.022.10 23 nguyên tử oxy và 2,016 g hydro phản ứng với nó sẽ chứa gấp đôi (12.044.10 23 ) nguyên tử hydro.

Số lượng rất lớn liên quan đến việc đếm các hạt vi mô có thể dẫn đến sự bất tiện, vì vậy người ta đã chọn cách đếm các nguyên tử và phân tử bằng đơn vị gọi là nốt ruồi. Như vậy, một mol chứa 6,022.10 23 hạt vi mô cấu tạo nên chất đang xét.

Số Avogadro là số phân tử trong một nốt ruồi. Điều này có nghĩa là mỗi mol nước sẽ có 6.022.10 23 phân tử nước. Vì chúng ta có 0,002775 mol nước trong một giọt nước, nên chúng ta có thể tính toán có bao nhiêu phân tử như sau:

Phân tử trong một giọt nước = (6,022.10 23 phân tử/mol) x 0,002775 mol = 1,67.10 21 phân tử nước

Có ba nguyên tử trên mỗi phân tử nước. Biết điều này và biết số lượng phân tử, chúng ta có thể biết các nguyên tử có trong một giọt nước.

Số nguyên tử trong một giọt nước = (3 nguyên tử/phân tử) x 1,67.10 21 = 5,01.10 21 nguyên tử

Có bao nhiêu giọt nước trong đại dương?

Một khi các nguyên tử trong một giọt nước đã được biết, câu hỏi sau đây có vẻ như là một nghịch lý có thể được đặt ra: có nhiều nguyên tử trong một giọt nước hơn những giọt nước trong đại dương không? Để làm được điều này, cần phải biết rằng ước tính gần đúng lượng nước trong các đại dương trên Trái đất là khoảng 1,338 tỷ km 3 , có nghĩa là 1.338,10 21 lít nước.

Dựa vào số lít, bạn có thể tìm ra số giọt nước trong đại dương, chia cả hai lượng:

Số giọt nước trong đại dương = 1.338,10 21 lít nước / 5,0.10 -5 lít mỗi giọt = 2.676,10 26 giọt

Số giọt này lớn hơn số nguyên tử, vì vậy có thể kết luận rằng có nhiều giọt nước trong đại dương hơn số phân tử hoặc nguyên tử trong một giọt nước.

Người giới thiệu

Số Avogadro và nốt ruồi | Nhập môn Hóa học . (2022). Truy cập ngày 27 tháng 2 năm 2022 từ https://courses.lumenlearning.com/introchem/chapter/avogadros-number-and-the-mole/ 

Helmenstine, A. (2020). Có bao nhiêu phân tử và nguyên tử trong một giọt nước? Truy xuất ngày 27 tháng 2 năm 2022 từ https://sciencenotes.org/how-many-molecules-and-atoms-in-a-drop-of-water/ 

Số nguyên tử trong một giọt nước. (2016). Truy cập ngày 27 tháng 2 năm 2022 từ https://chem.libretexts.org/Ancillary_Materials/Exemplars_and_Case_Studies/Exemplars/Biology/Number_of_Atoms_in_a_Drop_of_Water

https://www.cientifiko.com/gota-de-agua/

-Quảng cáo-

mm
Laura Benítez (MEd)
(Licenciada en Química. Master en Educación) - AUTORA. Profesora de Química (Educación Secundaria). Redactora científica.

Artículos relacionados