Скільки електронів в 1 молі

Ми вже знаємо, що атоми та молекули — дуже маленькі і легкі частки, тому в макроскопічних тілах їх містяться величезні кількості, поводитися з якими зовсім незручно. Так, один шматочок цукру складається приблизно з 1 000 000 000 000 000 000 000 (т. Е. 10 21) молекул. У повсякденному житті теж зустрічаються ситуації, коли рахувати щось у штуках — не найкраще рішення. Наприклад, мало кому на думку прийде купувати ягоди малини поштучно - саме тому, що вони маленькі; набагато звичніше придбати одразу цілу порцію (рис. 1).

Моль: простий та зручний

Число 6,02·10 23 було обрано тому, що саме стільки атомів міститься в 12 г чистого вуглецю, або, наприклад, 4 г чистого гелію. Це означає, що відносна атомна маса елемента збігається з масою 1 молячи його атомів, вираженої в грамах: ми можемо дізнатися її, користуючись таблицею Менделєєва, що, безумовно, дуже зручно.

Одним із перших питаннями кількісного опису атомів і молекул став займатися видатний італійський учений Амедео Авогадро, тому число 6,02 · 10 23 отримало його ім'я. постійна Авогадро. Вона позначається N_A і має розмірність 1/моль, оскільки показує кількість частинок в одному молі будь-якої речовини:

Припустимо, що маємо 18·10 23 якихось частинок, наприклад, атомів срібла (рис. 2).

Очевидно, щоб перейти від частинок, яких дуже-дуже багато, до зручніших молів, треба поділити кількість цих частинок на кількість частинок в одному молі, Т. е. на постійну Авогадро. Позначивши кількість речовини грецькою літерою (вимовляється «ню»), а кількість частинок літерою N, Отримаємо наступну формулу:

У нашому прикладі зі сріблом (рис. 3):

Що таке моль у хімії?

Моль - це просто одиниця виміру. Фактично, це одна із семи основних одиниць Міжнародної системи одиниць (СІ). Одиниці винаходяться, коли наявні одиниці неадекватні. Хімічні реакції часто відбуваються на рівнях, де використання грамів немає сенсу, але використання абсолютних чисел атомів/молекул/іонів також може призвести до плутанини. Отже, вчені винайшли крота, щоб подолати розрив між дуже маленькими та дуже великими числами.

Ось подивіться, що таке моль, чому ми використовуємо молі і як перетворити молі на грами.

Ключові Takeaways: Крот у хімії

• Моль - це одиниця СІ, яка використовується для вимірювання кількості будь-якої речовини.
• Абревіатура молячи – мовляв.
• Один міль - це рівно 6,02214076×10 23 частинок. «Частиницями» можуть бути щось маленьке, на зразок електронів чи атомів, або щось велике, на кшталт слонів чи зірок.

Що таке моль?

Як і всі одиниці, родимка має бути визначена або заснована на чомусь відтворюваному. Нинішнє визначення молячи визначено, але раніше воно ґрунтувалося на кількості атомів у зразку ізотопу вуглецю-12.

Сьогодні міль — це число частинок Авогадро, що дорівнює точно 6,02214076×10 23 . Для всіх практичних цілей маса одного моля сполуки в грамах приблизно дорівнює масі однієї молекули сполуки в дальтонах.

Спочатку моль був кількістю всього, що має ту саму кількість частинок, що й 12 000 г вуглецю-12. Це число частинок і є число Авогадро , яке дорівнює 6,02x10 23 . Моль атомів вуглецю становить 6,02x1023 атомів вуглецю. Моль вчителів хімії становить 6,02 х10 23 вчителі хімії.Набагато простіше написати слово «крот», ніж написати «6,02x1023» у будь-який час, коли ви хочете послатися на велику кількість речей. Власне, тому й придумали саме цей агрегат.

Чому ми використовуємо родимки

Чому б нам просто не дотримуватись таких одиниць, як грами (нанограми, кілограми тощо)? Відповідь полягає в тому, що молі дають нам послідовний метод перетворення між атомами/молекулами та грамами. Це просто зручна одиниця для використання під час виконання розрахунків. Вам може здатися, що це не надто зручно, коли ви вперше вчитеся використовувати його, але як тільки ви освоїтеся з ним, моль стане такою самою звичайною одиницею, як, скажімо, дюжина чи байт.

Перетворення молей у грами

Однією з найпоширеніших хімічних розрахунків є перетворення молей речовини на грами. Коли ви зіставляєте рівняння, ви будете використовувати молярне співвідношення між реагентами та реагентами. Щоб зробити це перетворення, все, що вам потрібно, це періодична таблиця або інший список атомних мас.

Приклад: Скільки грамів вуглекислого газу становлять 0,2 моля СО ₂ ?

Знайдіть атомні маси вуглецю та кисню. Це кількість грамів однією моль атомів.

Вуглець (C) має 12,01 г на моль.
Кисень (O) має 16,00 г на моль.

Одна молекула вуглекислого газу містить 1 атом вуглецю та 2 атоми кисню, тому:

кількість грамів на моль CO ₂ = 12,01 + [2 x 16,00]
кількість грамів на моль CO ₂ = 12,01 + 32,00
кількість грамів на моль CO ₂ = 44,01 г/моль

Просто помножте цю кількість грамів на моль на кількість молей, що є у вас, щоб отримати остаточну відповідь:

грамів в 0,2 моля CO ₂ = 0,2 моля x 44,01 г/моль
грама в 0,2 моля CO ₂ = 8,80 грама

Хорошою практикою є скасування певних одиниць, щоб дати вам ту, яка вам потрібна. У цьому випадку молі виключаються із розрахунку, залишаючи вам грами.

Джерела

• Андреас, Бірк; та інші. (2011). «Визначення постійної Авогадро шляхом підрахунку атомів у кристалі 28Si». Фізичні оглядові листи . 106 (3): 30801. doi:10.1103/PhysRevLett.106.030801
• де Б'євр, Поль; Пайзер, Х. Штеффен (1992). «Атомна вага» - назва, його історія, визначення та одиниці виміру». Чиста та прикладна хімія . 64 (10): 1535-43. дої: 10.1351/pac199264101535
• Хіммельблау, Девід (1996). Основні принципи та розрахунки у хімічній технології (6-тє вид.). ISBN 978-0-13-305798-0.
• Міжнародне бюро заходів та ваг (2006 р.). Міжнародна система одиниць (СІ) (8-е вид.). ISBN 92-822-2213-6.
• Юнус А. Ченгель; Боулз, Майкл А. (2002). Термодинаміка: інженерний підхід (8-е вид.). Теннессі: Макгроу Хілл. ISBN 9780073398174.

Електронна конфігурація атома йоду (I)

I (йод) – елемент із прядковим номером 53 у періодичній системі. Знаходиться в V періоді. Температура: 113.5 ℃. Щільність: 4.94 г/см3.

Електронна формула

Електронна формула атома йоду у порядку зростання енергій орбіталей:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 5

Електронна формула атома йоду в порядку слідування рівнів:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 5

Скорочена електронна конфігурація I:
[Kr] 4d 10 5s 2 5p 5

Електронно-графічна схема

Енергетичні рівні

Розподіл електронів за енергетичними рівнями в атомі I

1-й рівень (K): 2
2-й рівень (L): 8
3-й рівень (M): 18
4-й рівень (N): 18
5-й рівень (O): 7

Валентні електрони йоду

Кількість валентних електронів в атомі йоду – 7.
Нижче наведені їх квантові числа (N – головне, L – орбітальне, M – магнітне, S – спин)

Стабільні ізотопи