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    Come trovare il numero di atomi in un elemento

    Un atomo è un elemento. Le due parole sono sinonimi, quindi se stai cercando il numero di atomi in un elemento, la risposta è sempre una, e solo una. Gli scienziati sanno di 118 diversi elementi, che classificano nella tavola periodica, un diagramma che li ordina in ordine crescente in base al numero di protoni nei loro nuclei. Questa disposizione consente di rispondere a una domanda significativa a colpo d'occhio: "Qual è il numero di protoni in un particolare elemento?" Per rispondere a questo, devi semplicemente guardare il posto che l'elemento occupa nel grafico. Il numero del luogo corrisponde al numero di protoni.

    TL; DR (troppo lungo, non letto)

    Se hai un campione che contiene gli atomi di un singolo elemento, puoi trovare il numero di atomi pesandoli.

    Elementi che formano molecole biatomiche

    Alcuni atomi possono formare legami covalenti con altri atomi dello stesso elemento per formare molecole biatomiche. Il più noto è l'ossigeno (O). Un singolo atomo di ossigeno è altamente reattivo, ma quando forma un legame con un altro atomo di ossigeno per formare O 2, la combinazione è più stabile. Questa è la forma in cui l'ossigeno esiste nell'atmosfera terrestre. Altri quattro elementi possono combinarsi in questo modo a temperatura e pressione standard. Includono l'azoto (N), che è l'elemento più abbondante nell'atmosfera, l'idrogeno (H), il cloro (Cl) e il fluoro (F). Altri due elementi, il bromo (Br) e lo iodio (I), possono formare molecole biatomiche a temperature più elevate. Tutte le molecole biatomiche contengono due atomi.

    Gas e metalli nobili

    Alcuni atomi, come sodio e fosforo, sono così reattivi che non si trovano mai liberi in natura. Tuttavia, due gruppi di elementi, i gas nobili e i metalli nobili, sono stabili e possono esistere in campioni che contengono solo atomi non legati di quell'elemento. Ad esempio, un contenitore pieno di gas argon (Ar) contiene solo atomi di argon e una barra di oro puro contiene solo atomi di oro (Au). Se hai un grande campione di gas o metallo nobile, puoi calcolare quanti atomi contiene pesandoli.

    Oltre a questi gas e metalli, anche il carbonio (C) può esistere nello stato libero . Diamante e grafite sono le due forme più comuni. Tra i non metalli, il carbonio è unico nella sua capacità di esistere in questo modo.

    Contare gli atomi

    Per calcolare il numero di atomi in un campione, devi trovare quante moli del elemento che contiene il campione. Una talpa è un'unità che usano i chimici. È uguale al numero di Avogadro (6.02 X 10 23) di atomi. Per definizione, il peso di una mole di un elemento (la sua massa molare) è uguale al suo peso atomico in grammi. Il peso atomico per ciascun elemento si trova sulla tavola periodica proprio sotto il simbolo dell'elemento. Il peso atomico del carbonio è di 12 unità di massa atomica (amu), quindi il peso di una talpa è di 12 grammi.

    Se si dispone di un campione che contiene solo atomi di un particolare elemento, pesare il campione in grammi e dividi per il peso atomico dell'elemento. Il quoziente indica il numero di talpe. Moltiplicate quello del numero di Avogadro e scoprirete quanti atomi contiene il campione.

    Esempi

    1. Quanti atomi ci sono in un'oncia d'oro puro?

    Un'oncia è di 28 grammi, e il peso atomico dell'oro è 197. Il campione contiene 28 ÷ 197 = 0,14 moli. Moltiplicando questo numero per Avogadro si indica il numero di atomi nel campione = 8,43 x 10 22 atomi.

    2. Quanti atomi di ossigeno ci sono in un campione di gas che pesa 20 grammi?

    La stessa procedura si applica alla ricerca del numero di atomi in un gas biatomico, anche se gli atomi si sono combinati per formare molecole. Il peso atomico dell'ossigeno è 16, quindi una mole pesa 16 grammi. Il campione pesa 20 grammi, che è pari a 1,25 moli. Pertanto, il numero di atomi è 7,53 x 10 23.

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