Door Riti Gupta
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

LightFieldStudios/iStock/GettyImages

In het laboratorium werken scheikundigen routinematig met hoeveelheden die astronomisch groot of minuscuul klein zijn. Hoewel een heldere zoutoplossing gemakkelijk te zien is, zijn de individuele moleculen die deze oplossing bevat ver buiten het bereik van het blote oog.

Hoe bepalen we het exacte aantal zoutmoleculen in een bepaald volume? Het antwoord ligt in een fundamentele constante die bekend staat als het getal van Avogadro.

Wat is het getal van Avogadro?

In een zoutoplossing zijn de moleculen onzichtbaar en ontelbaar, vaak groter dan 10 ²³ in één enkele mol. De scheikunde is afhankelijk van het weten hoeveel deeltjes er aanwezig zijn om reacties te voorspellen, oplossingen voor te bereiden en de nauwkeurigheid van metingen te behouden.

Het concept van de mol overbrugt de kloof tussen deze ondoorgrondelijke hoeveelheden en het dagelijkse laboratoriumwerk. Eén mol van welke stof dan ook bevat precies 6,022 × 10 ²³ deeltjes:deze waarde staat bekend als het getal van Avogadro.

Denk aan een mol als een dozijn:net zoals een dozijn donuts altijd gelijk is aan twaalf donuts, bevat een mol natriumchloride altijd 6,022 × 10 ²³ NaCl-moleculen.

De relatie tussen mol en massa wordt uitgedrukt in de molaire massa, het aantal grammen in één mol van een stof. De molaire massa van elk element staat naast het symbool in het periodiek systeem vermeld. De molaire massa van koolstof is bijvoorbeeld 12,01 g/mol, wat betekent dat één mol koolstof 12,01 gram weegt.

Het getal van Avogadro gebruiken om het aantal moleculen te berekenen

Stel dat u 2 mol NaCl heeft. Om uit te vinden hoeveel moleculen dit vertegenwoordigt, vermenigvuldigt u met het getal van Avogadro:

\(\mathrm{2\,mol\,NaCl\Bigl(\frac{6.022\times10^{23}\,\text{moleculen}\,NaCl}{1\,mol}\Bigr)=1.2\times10^{24}\,\text{moleculen}\,NaCl}\)

Dus 2 mol NaCl bevat 1,2 × 10 ²⁴ moleculen.

Wat als u 2 gram NaCl krijgt in plaats van moedervlekken? Converteer eerst grammen naar mol met behulp van de molmassa (58,44 g/mol voor NaCl) en pas vervolgens het getal van Avogadro toe:

\(\mathrm{2\,g\,NaCl\Bigl(\frac{1\,mol\,NaCl}{58.44\,g\,NaCl}\Bigr)\Bigl(\frac{6.022\times10 ^{23}\,\text{moleculen}\,NaCl}{1\,mol}\Bigr)=2,1\times10^{22}\,\text{moleculen}\,NaCl}\)

Dus 2 gram NaCl bevat ongeveer 2,1 × 10 ²² moleculen.