مقایسه تعداد اتم‌ها در اکسیژن و منیزیم

راهنمایی کوتاه: برای حل این سوال باید از مفهوم مول و عدد آووگادرو استفاده کنیم.

گام‌به‌گام:

• ۱) ابتدا جرم مولی گاز اکسیژن (O₂) را محاسبه می‌کنیم. هر مولکول اکسیژن از ۲ اتم اکسیژن تشکیل شده است. جرم اتمی اکسیژن ≈ ۱۶ گرم بر مول است. پس جرم مولی O₂ = ۲ × ۱۶ = ۳۲ گرم بر مول.
• ۲) تعداد مول‌های موجود در ۱۲۰ گرم اکسیژن را پیدا می‌کنیم: تعداد مول = جرم ÷ جرم مولی = ۱۲۰ ÷ ۳۲ = ۳.۷۵ مول.
• ۳) در هر مول از هر ماده، تعداد ذرات (اتم‌ها، مولکول‌ها) برابر با عدد آووگادرو (۶.۰۲ × ۱۰^۲۳) است. اما توجه کنید: هر مولکول O₂ دارای ۲ اتم اکسیژن است. بنابراین تعداد کل اتم‌های اکسیژن = (تعداد مول) × (عدد آووگادرو) × (تعداد اتم در هر مولکول) = ۳.۷۵ × (۶.۰۲ × ۱۰^۲۳) × ۲.
• ۴) حال می‌خواهیم ببینیم چند گرم منیزیم (Mg) دارای همان تعداد اتم است. منیزیم یک عنصر است، بنابراین هر اتم منیزیم یک ذره مستقل است. جرم اتمی منیزیم ≈ ۲۴ گرم بر مول.
• ۵) تعداد اتم‌های منیزیم باید برابر با تعداد اتم‌های اکسیژن باشد. اگر تعداد اتم‌ها برابر باشد، تعداد مول اتم‌های منیزیم نیز برابر با تعداد مول اتم‌های اکسیژن خواهد بود. از مرحله ۳: تعداد مول اتم‌های اکسیژن = ۳.۷۵ × ۲ = ۷.۵ مول اتم.
• ۶) بنابراین برای منیزیم نیز به ۷.۵ مول اتم نیاز داریم. جرم منیزیم = تعداد مول × جرم مولی = ۷.۵ × ۲۴ = ۱۸۰ گرم.

پاسخ نهایی: ۱۸۰ گرم منیزیم دارای تعداد اتم‌های برابر با ۱۲۰ گرم گاز اکسیژن (O₂) است.

مثال مشابه: اگر ۶۴ گرم گاز اکسیژن (O₂) داشته باشیم، تعداد اتم‌های آن با چند گرم نئون (Ne) برابر است؟ (جرم اتمی نئون ≈ ۲۰) ابتدا مول O₂ را حساب کنید: ۶۴ ÷ ۳۲ = ۲ مول O₂. تعداد اتم‌های اکسیژن = ۲ × ۲ × عدد آووگادرو = ۴ مول اتم. پس به ۴ مول اتم نئون نیاز داریم. جرم نئون = ۴ × ۲۰ = ۸۰ گرم.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: مفهوم مول یکی از پایه‌ای‌ترین مفاهیم شیمی است. سعی کن مسائل بیشتری را با استفاده از رابطه‌های زیر حل کنی: تعداد ذرات = تعداد مول × عدد آووگادرو. تعداد مول = جرم ÷ جرم مولی. برای گازهای دواتمی مثل O₂، N₂، Cl₂ دقت کن که هر مولکول از دو اتم تشکیل شده است.