Πώς καθορίζετε τον αριθμό των ατόμων σε ένα νόμισμα;
Γιατί είναι δύσκολο:
* Σύνθεση νομισμάτων: Τα νομίσματα είναι κατασκευασμένα από κράματα, τα οποία είναι μείγματα διαφορετικών μετάλλων. Οι ακριβείς αναλογίες αυτών των μετάλλων μπορούν να διαφέρουν ελαφρώς.
* Ατομική διάταξη: Τα άτομα σε ένα στερεό είναι διατεταγμένα σε ένα σύνθετο, τρισδιάστατο πλέγμα. Είναι αδύνατο να τα μετρήσετε μεμονωμένα.
* ισότοπα: Ακόμη και ένα μόνο στοιχείο μπορεί να έχει διαφορετικά ισότοπα (άτομα με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων). Αυτό περιπλέκει περαιτέρω την καταμέτρηση.
Πώς να εκτιμήσετε:
1. Μάζα νομίσματος: Ζυγίστε με ακρίβεια το νόμισμα.
2. Σύνθεση νομισμάτων: Μάθετε την ακριβή σύνθεση του νομίσματος (π.χ., 90% χαλκό, 10% νικέλιο).
3. Μοριακή μάζα: Αναζητήστε τις μοριακές μάζες κάθε στοιχείου στη σύνθεση του νομίσματος.
4. αριθμός Avogadro: Χρησιμοποιήστε τον αριθμό του avogadro (6.022 x 10^23 άτομα/mol) για να μετατρέψετε μεταξύ γραμμομορίων και ατόμων.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι έχετε μια πεντάδα των ΗΠΑ (κατασκευασμένο από χαλκό 95%, 5% ψευδάργυρο) που ζυγίζει 2,5 γραμμάρια.
* Μάζα χαλκού: 2,5 g * 0,95 =2,375 g
* μάζα ψευδαργύρου: 2,5 g * 0,05 =0,125 g
* Μοραές χαλκού: 2.375 g / 63,55 g / mol (μοριακή μάζα χαλκού) =0,0374 mol
* Άτομα χαλκού: 0.0374 mol * 6.022 x 10^23 άτομα/mol =2.25 x 10^22 άτομα
* moles ψευδαργύρου: 0,125 g / 65,38 g / mol (μοριακή μάζα ψευδαργύρου) =0,00191 mol
* Άτομα ψευδαργύρου: 0.00191 mol * 6.022 x 10^23 άτομα/mol =1.15 x 10^21 άτομα
Συνολικός εκτιμώμενος αριθμός ατόμων στην πένα: 2.25 x 10^22 άτομα + 1.15 x 10^21 άτομα = 2.37 x 10^22 άτομα
Σημαντική σημείωση: Αυτό είναι απλώς μια εκτίμηση. Ο πραγματικός αριθμός ατόμων στο νόμισμα θα είναι ελαφρώς διαφορετικός λόγω των παραγόντων που αναφέρθηκαν παραπάνω.
