原子をグラムに変換することは、基本的な化学において不可欠なプロセスであり、より高度な化学で使用されるより困難な計算の基礎を形成します。この変換には、アボガドロ数、原子量、寸法分析、および物質のモルの定義に関する基本的な理解が必要です。これらのアイテムを使用して、扱っている物質の原子数がわかっている場合は、次のプロセスを使用してこれを簡単にグラムに変換できます。
手順
<オール>このデモンストレーションでは、14 個の炭素原子で作業していると仮定します。スクラッチ ペーパーの左上に「14 原子 C」と書きます。
アボガドロ数 (6.02 x 10^23) は、その物質の 1 モル (mol) に含まれるその物質の粒子の数です。 1モルの炭素には6.02 x 10^23個の炭素原子があり、1モルの水には6.02 x 10^23個の水分子があります。次元解析を使用して「原子」を相殺しているため、ステップ 1 で書いたものの右側に分数として「1 mol C / 6.02 x 10^23 原子」と書き、掛け合わせる準備をします。 、これまでの方程式は次のようになります:
14 原子 C 1 mol x ------------------------------- 6.02 x 10^23 原子 C
元素の周期表を参照して、使用している物質の原子量を見つけ、適切な有効桁数に丸めます。この場合、炭素の原子量は 12.0 原子質量単位 (amu) です。物質のモル質量 (グラム単位) は常にその式量 (amu 単位) と数値的に等しいため、炭素の場合、1 モルの炭素には 12.0 グラム (g) が含まれます。これをステップ 2 の右側に分数として書き、再び掛けます。また、右端に等号を付けます。次のようになります:
14個の原子 C 1 mol 12.0 g C x ------------------------------ x ---------- ---- =6.02 x 10^23 原子 C 1 mol C
分数の単位は数字と同じように扱われるため、ステップ 1 と 2 の「原子 C」は互いに打ち消し合い、ステップ 2 と 3 の「mol C」は打ち消し合い、グラムが残ります ( g) 回答の測定単位です。これは、作業内容を確認する良い方法です。
上を掛けると 168 g C になり、下を掛けると 6.02 x 10^23 になります。
14個の炭素原子で2.8 x 10^22グラムの炭素を得るために、有効数字に注意して上を下で割ります.
必要なもの
- 電卓
- 元素周期表
- アボガドロの数 (この命令では、6.02 x 10^23 に丸めます)
- 紙と鉛筆
ヒント
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これを数回行うと、原子の数を掛けて、その結果をアボガドロの数 (6.02 x 10^23) で割れば十分であることがわかります。
警告
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計算では、最も精度の低い数値と同数の有効数字のみを使用してください。この例では、14 は有効数字 2 桁なので、答えも 2 桁になります。
