なぜ難しいのか:
* コイン構成: コインは、異なる金属の混合物である合金で作られています。これらの金属の正確な割合はわずかに異なる場合があります。
* 原子配置: 固体の原子は、複雑な3次元格子に配置されています。それらを個別に数えることは不可能です。
* 同位体: 単一の要素でさえ、異なる同位体(同じ数のプロトンを持つ原子が、中性子の数が異なる)を持つことができます。これはさらにカウントを複雑にします。
推定方法:
1。コイン質量: コインを正確に計量します。
2。コイン構成: コインの正確な組成を調べます(たとえば、90%銅、10%ニッケル)。
3。モル質量: コインの組成の各要素のモル質量を調べます。
4。 Avogadroの番号: Avogadroの数(6.022 x 10^23原子/mol)を使用して、モルと原子の間を変換します。
例:
重量が2.5グラムの米国ペニー(95%の銅、5%亜鉛で作られている)があるとしましょう。
* 銅量: 2.5 g * 0.95 =2.375 g
* 亜鉛質量: 2.5 g * 0.05 =0.125 g
* 銅のほくろ: 2.375 g / 63.55 g / mol(銅のモル質量)=0.0374 mol
* 銅の原子: 0.0374 mol * 6.022 x 10^23原子/mol =2.25 x 10^22原子
* 亜鉛のモル: 0.125 g / 65.38 g / mol(亜鉛のモル質量)=0.00191 mol
* 亜鉛の原子: 0.00191 mol * 6.022 x 10^23原子/mol =1.15 x 10^21原子
ペニー内の原子の推定数の推定数: 2.25 x 10^22原子 + 1.15 x 10^21原子= 2.37 x 10^22原子
重要な注意: これは単なる推定です。上記の要因により、コイン内の実際の原子数はわずかに異なります。