Рассчитать число атомов в веществе (калькулятор)

Определение количества атомов в образце вещества — одна из базовых задач в химии. Это необходимо для проведения лабораторных работ, расчетов реакций и понимания структуры материи на микроуровне. Наш инструмент позволяет быстро решить эту задачу, используя фундаментальные химические законы.

Как пользоваться калькулятором

Этот онлайн-калькулятор разработан для упрощения вычислений, с которыми школьники и студенты сталкиваются при изучении химии. Чтобы получить результат, выполните следующие действия:

1. Выберите исходные данные: Укажите, что вам известно — Количество вещества (в молях) или Масса (в граммах).
2. Введите значения:
   • Если выбраны Моли: введите число молей.
   • Если выбрана Масса: введите массу вещества в граммах и его молярную массу (обычно указана в таблице Менделеева под символом элемента).
3. Получите результат: Калькулятор автоматически вычислит точное число атомов в указанном образце.

Теоретическая основа: Как рассчитать число атомов

Для подсчета микроскопических частиц, таких как атомы, химики используют специальную единицу измерения — моль. Связь между макромиром (граммы) и микромиром (атомы) обеспечивает постоянная Авогадро.

Число Авогадро

Постоянная Авогадро ($N_A$) — это фундаментальная физическая константа. Она показывает, сколько структурных единиц (атомов или молекул) содержится в одном моле любого вещества.

Значение константы:

Формулы для расчета

Существует два основных способа расчета, в зависимости от исходных данных.

1. Если известно количество вещества (моли)

Это самый прямой способ расчета. Формула выглядит так:

Где:

• N — искомое число атомов.
• n — количество вещества (в молях).
• $N_A$ — число Авогадро ($6,022 \times 10^{23}$).

2. Если известна масса вещества

Если задача дает массу в граммах, сначала необходимо перевести ее в моли. Формула расширяется:

Где:

• m — масса вещества (в граммах).
• M — молярная масса элемента (г/моль), которую можно найти в Периодической системе.

Примеры расчетов

Рассмотрим несколько типовых задач, чтобы понять принцип работы формул.

Пример 1: Расчет через моли

Задача: Сколько атомов содержится в 2,5 моль чистого железа?

Решение: Используем формулу $N = n \times N_A$.

1. Дано: $n = 2,5$ моль.
2. Умножаем на постоянную: $2,5 \times 6,022 \times 10^{23}$.
3. Результат: $\approx 1,5055 \times 10^{24}$ атомов.

Пример 2: Расчет через массу

Задача: Рассчитайте число атомов в 10 граммах кальция (Ca).

Решение:

1. Найдем молярную массу кальция (Ca) в таблице Менделеева: $M \approx 40$ г/моль.
2. Найдем количество вещества ($n$): $$n = \frac{10}{40} = 0,25 \text{ моль}$$
3. Теперь вычислим число атомов: $$N = 0,25 \times 6,022 \times 10^{23}$$
4. Результат: $\approx 1,5055 \times 10^{23}$ атомов.

Важное примечание о молекулах

Если вы рассчитываете число атомов в сложной молекуле (например, в воде $H_2O$), нужно учитывать индекс каждого элемента.

• В 1 моле молекул воды содержится $6,022 \times 10^{23}$ молекул.
• Но так как в каждой молекуле воды 3 атома (2 водорода и 1 кислорода), общее число атомов будет в 3 раза больше.

Наш калькулятор выполняет расчет для чистого элемента или количества структурных единиц, которые вы подразумеваете под “молем”.

Часто задаваемые вопросы

Что ещё может пригодиться после

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.