Problema de química de exemplo numérico de Avogadro - água em um floco de neve

Encontrando o número de moléculas em uma massa conhecida (água em um floco de neve)

Use o número de Avogadro para determinar a quantidade de moléculas em uma massa conhecida, como o número de moléculas de água em um único floco de neve. Edward Kinsman / Getty Images

Número de Avogadro é usado em química quando você precisa trabalhar com números muito grandes. É a base para a unidade de medida mol, que fornece uma maneira fácil de converter entre mols, massa e número de moléculas . Por exemplo, você pode usar o número para encontrar o número de moléculas de água em um único floco de neve. (Dica: é um número enorme!)

Problema do exemplo numérico de Avogadro - número de moléculas em uma dada massa

Pergunta: Quantos H_doisExistem moléculas de O em um floco de neve pesando 1 mg?

Solução:

Passo 1 - Determine a massa de 1 mol de H_doisO

Flocos de neve são feitos de água, ou H_doisO. Para obter o massa de 1 mol de água , procure o massas atômicas por hidrogênio e oxigênio de Tabela periódica . Existem dois átomos de hidrogênio e um oxigênio para cada H_doismolécula de O, então a massa de H_doisO é:

massa de H_doisO = 2 (massa de H) + massa de O
massa de H_doisO = 2 (1,01 g) + 16,00 g
massa de H_doisO = 2,02 g + 16,00 g
massa de H_doisO = 18,02 g

Passo 2 - Determinar o número de H_doisMoléculas de O em um grama de água

Um mol de H_doisO é 6,022 x 10²³moléculas de H_doisO (número de Avogadro). Esta relação é então usada para 'converter' um número de H_doisMoléculas de O para gramas pela razão:

massa de X moléculas de H_doisBOI moléculas = massa de um toupeira de H_dois0 moléculas / 6,022 x 10²³moléculas

Resolva para X moléculas de H_doisO

X moléculas de H_doisO = (6,022 x 10²³H_doisMoléculas de O) / (massa de um mol H_doisO · massa de X moléculas de H_doisO

Insira os valores para a pergunta:
X moléculas de H_doisO = (6,022 x 10²³H_doisMoléculas de O) / (18,02g · 1g)
X moléculas de H_doisO = 3,35 x 10²²moléculas/grama

São 3,35 x 10²²H_doisMoléculas de O em 1 g de H_doisO.

Nosso floco de neve pesa 1 mg e 1 g = 1000 mg.

X moléculas de H_doisO = 3,35 x 10²²moléculas/grama · (1 g/1000 mg)
X moléculas de H_doisO = 3,35 x 10¹⁹moléculas/mg

Responda

São 3,35 x 10¹⁹H_doisMoléculas de O em um floco de neve de 1 mg.

Principais conclusões do problema numérico de Avogadro

• de Avogadro número é 6,02 x 10²³. É o número de partículas em um mol.
• Você pode usar o número de Avogadro para converter entre a massa e o número de moléculas de qualquer substância pura.
• Se você receber a massa de uma amostra (como um floco de neve), converta a massa em mols e, em seguida, use o número de Avogadro para converter de mols em moléculas.