A zatem na każdy gram wodoru należy użyć 35 gramów chloru, aby substancje te przereagowały ze sobą bez reszty.
Rozpatrzmy inny przypadek: chcemy tak dobrać ilości wodoru
1 tlenu, aby na każdy atom wodoru przypadł 1 atom tlenu. W tym celu musimy na 1 gram wodoru wziąć 16 gramów tlenu, bo jeden atom tlenu waży 16 razy więcej od jednego atomu wodoru.
A więc 16 g tlenu i 1 g wodoru zawierają równą liczbę atomów. Sprawdzono, że podczas reakcji tlenu z wodorem dwa atomy wodoru wiążą się z jednym atomem tlenu, a więc na 16 g tlenu trzeba zużyć
2 g wodoru.
Z tych przykładów wynika, że wtedy dobierzemy równe liczby atomów różnych pierwiastków, gdy odważymy tyle gramów każdego pierwiastka, ile wynosi jego masa atomowa.
Ilość gramów pierwiastka równa liczbowo jego masie atomowej, nazywa się gramoatomem.
Jeden gramoatom wodoru = 1 g, bo masa atomowa wodoru = 1, gra-moatam tlenu = 16 g, gramoatom siarki = 32 g, gramoatom żelaza = 56g.
Gramoatomy różnych pierwiastków zawierają tę samą liczbę atomów. Zbadano, że w każdym gramoatomie zawarte jest 6,02 • 10 23 atomów, czyli 602000000000000000000000 atomów. Jest to tak wielka liczba, że trudno sobie o niej wyrobić pojęcie. Wyobraźmy sobie, że w naczyniu znajduje się 1 gramoatom jakiegokolwiek pierwiastka. Gdyby z naczynia uchodziło w każdej sekundzie milion atomów, to musiałoby upłynąć około 20000000000 lat, aby wszystkie atomy zawarte w 1 gramoatomie wydostały się z naczynia. A więc gdyby z naczynia zawierającego 1 g wodoru ulatniało się w ciągu sekundy milion atomów, to musiałoby upłynąć 20 miliardów lat, zanim naczynie zostałoby opróżnione. Tak wielką liczbę pojedynczych atomów zawiera 1 gramoatom pierwiastka.
§ 19. Gramocząsteczka
Mówiliśmy, że 1 atom chloru łączy się z 1 atomem wodoru, tworząc 1 cząsteczkę chlorowodoru, co można najprościej zapisać:
H + Cl------> HC1
Gdy w reakcji weźmie udział gramoatom = 6,02 • 10 23 atomów każdego z tych pierwiastków, piszemy:
46
6,02 • 1023H + 6,02 • 1O23C1 ¦—> 6,02 • 1O23HC1 gramoatom gramoatom gramocząsteczka
Gramoatom chloru łącząc się z gramoatomem wodoru da nam gramocząsteczkę chlorowodoru. Jak widać, zawiera ona tyle cząsteczek, ile atomów zawiera jeden gramoatom.
Gramoatom chloru waży 35 g, gramoatom wodoru 1 g, gramocząsteczka chlorowodoru waży więc 35 g + 1 g = 36 g chlorowodoru.
Masa cząsteczkowa HC1 = 1 + 35 = 36; gramocząsteczka HC1 = 36 gramów.
Ilość gramów substancji równą liczbowo jej masie cząsteczkowej nazywamy gramocząsteczka albo molem *).
Gramocząsteczki różnych substancji posiadają różne masy, ale w każdej z nich zawarta jest jednakowa liczba cząsteczek. Wynosi ona, tak jak i dla gramoatomów — 6,02 • 1023 i nazywa się liczbą Avogadra.
Dobierając równe liczby gramocząsteczek różnych substancji, mamy do czynienia z równymi liczbami ich cząsteczek. Jak wynika z poniższej tabelki, taką samą liczbę cząsteczek zawiera 18 g wody, 40 g tlenku magnezu, 64 g dwutlenku siarki, 160 g'tlenku żelazowego, 2 g wodoru itp.
Gramocząsteczki niektórych substancji
|
Substancja |
Wzór i masa cząsteczkowa |
Gramocząsteczka |
Liczba cząsteczek w gramoczą-steczce |
|
woda |
H2O |
||
|
2-1 + 16 = 18 |
18 g |
||
|
tlenek |
MgO |
||
|
magnezu |
24 + 16 = 40 |
40 g |
|
|
dwutlenek |
SO2 |
||
|
siarki |
32 + 2 • 16 = 64 |
64 g |
|
|
tlenek |
Fe2O3 |
6.02.1023 |
|
|
żelazowy |
2 • 56 + 3 • 16 = 160 |
160 g |
|
|
pięciotlenek |
PA |
||
|
fosforu |
2-31 + 5-16 = 142 |
142 g |
|
|
tlen |
O2 |
||
|
2•16 = 32 |
32 g |
||
|
wodór |
H2 |
||
|
2-1=2 |
2g |
*) „Mol" pochodzi od nazwy molekuła, inaczej cząsteczka
47