Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Het berekenen van het volume van een atoom:een praktische gids

Door Andrew Mayfair JD | Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Emilija Randjelovic/iStock/GettyImages

Atomen zijn de fundamentele bouwstenen van alle materie. Bij scheikunde- of natuurkundecursussen wordt je mogelijk gevraagd het volume van een atoom te bepalen als onderdeel van een grotere analyse, zoals het schatten van de grootte van de kern. Hoewel de onderliggende wetenschap complex is, is de basisvolumeberekening eenvoudig.

Stap 1 – Lokaliseer atoomstralen

Raadpleeg een betrouwbare tabel met de atoomstralen voor de elementen in het periodiek systeem. Deze tabellen zijn vaak te vinden in geavanceerde scheikundeboeken of gerenommeerde online databases zoals het NIST Chemistry WebBook.

Stap 2 – Noteer de straal

Noteer de atoomstraal voor het betreffende element. Waterstof heeft bijvoorbeeld een straal van 53 picometer (pm).

Stap 3 – Bereken de kubieke straal

Verhoog de straal tot de derde macht (vermenigvuldig de straal tweemaal met zichzelf). Als de straal 53 pm is, is de kubieke straal 53³ =148.877 pm³.

Stap 4 – Pas de bolvolumeformule toe

Het volume van een bol wordt berekend met de formule:\[ V =\tfrac{4}{3}\pi r^3 \]Gebruik π =3,141 en vervang de kubieke straal om het volume van het atoom te verkrijgen. Voor waterstof is V =4/3 × 3,141 × 148.877 ≈ 625.000 pm³.

Hulpmiddelen die je nodig hebt

  • Wetenschappelijke rekenmachine- of spreadsheetsoftware
  • Potlood en papier voor tussentijdse berekeningen
  • Toegang tot een gerenommeerd periodiek systeem met atoomstralen

Belangrijke opmerking

Deze methode behandelt een atoom als een perfecte bol, wat een bruikbare benadering is voor veel inleidende berekeningen. Echte atomen vertonen echter elektronenwolkverdelingen die worden beschreven door de kwantummechanica, waardoor hun werkelijke vorm complexer wordt. Houd bij het toepassen van dit vereenvoudigde model altijd rekening met de context van uw opdracht.