Exemple de problème chimique d'Avogadro - L'eau dans un flocon de neige

Le numéro d'Avogadro est utilisé en chimie lorsque vous devez travailler avec de très grands nombres. C'est la base de l'unité de mesure des moles, qui permet de convertir facilement les moles, la masse et le nombre de molécules. Par exemple, vous pouvez utiliser le nombre pour trouver le nombre de molécules d'eau dans un seul flocon de neige. (Indice: c'est un nombre énorme!)

Exemple de problème de nombre d'Avogadro - Nombre de molécules dans une masse donnée

Question: Combien de H₂O molécules sont là dans un flocon de neige pesant 1 mg?

Solution:

Étape 1 - Déterminer la masse de 1 mole de H₂O

Les flocons de neige sont faits d'eau, ou H₂O. Pour obtenir la masse de 1 mole d'eau, recherchez les masses atomiques pour l'hydrogène et l'oxygène du tableau périodique. Il y a deux atomes d'hydrogène et un oxygène pour chaque H₂O molécule, donc la masse de H₂O est:

masse de H₂O = 2 (masse de H) + masse de O
masse de H₂O = 2 (1,01 g) + 16,00 g
masse de H₂O = 2,02 g + 16,00 g
masse de H₂O = 18,02 g

Étape 2 - Déterminer le nombre de H₂O molécules dans un gramme d'eau

Une mole de H₂O est 6,022 x 10²³ molécules de H₂O (numéro d'Avogadro). Cette relation est ensuite utilisée pour «convertir» un certain nombre de H₂O molécules en grammes par le rapport:

masse de X molécules de H₂Molécules O / X = masse d'une mole de H₂0 molécules / 6,022 x 10²³ molécules

Résoudre pour X molécules de H₂O

X molécules de H₂O = (6,022 x 10²³ H₂O molécules) / (masse d'une mole H₂O · masse de X molécules de H₂O

Entrez les valeurs de la question:
X molécules de H₂O = (6,022 x 10²³ H₂O molécules) / (18.02g · 1 g)
X molécules de H₂O = 3,35 x 10²² molécules / gramme

Il y a 3,35 x 10²² H₂O molécules dans 1 g de H₂O.

Notre flocon de neige pèse 1 mg et 1 g = 1000 mg.

X molécules de H₂O = 3,35 x 10²² molécules / gram · (1 g / 1000 mg)
X molécules de H₂O = 3,35 x 10¹⁹ molécules / mg

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