Számítások az Avogadro-számmal (1. rész) | Atomok, vegyületek, ionok | Kémia | Khan Academy
-
0:00 - 0:04Itt van 3,21 gramm kénpor.
-
0:04 - 0:08A kérdés: hány kénatom található ebben?
-
0:08 - 0:11Elsőre nevetségesnek hangzik ez a kérdés.
-
0:11 - 0:13Úgy értem, nagyon-nagyon sok atomból áll.
-
0:13 - 0:15Hogyan tudjuk ezt megadni?
-
0:15 - 0:18Erre találunk választ ebben a videóban.
-
0:18 - 0:21Ehhez be kell vezetnünk a mól fogalmát.
-
0:21 - 0:22Kezdjük is el!
-
0:22 - 0:24A mól fogalmának bevezetéséhez
-
0:24 - 0:27először szükségünk lesz egy
új tömegegységre, -
0:27 - 0:29amellyel az atomok tömegét leírhatjuk.
-
0:29 - 0:30Az atomok nagyon apró részecskék.
-
0:30 - 0:32A tömegük is hihetetlenül kicsi lesz.
-
0:32 - 0:33A kilogrammot és grammot így
-
0:33 - 0:35nagyon kényelmetlen lenne használni.
-
0:35 - 0:39Bevezetünk egy új egységet,
az atomi tömegegységet, -
0:39 - 0:41amit amu-val vagy u-val jelölünk.
-
0:41 - 0:42Ez nagyon kicsi tömegegység.
-
0:42 - 0:46Tömegegység ugyanúgy,
mint a gramm és a kilogramm. -
0:46 - 0:49De természetesen mindig, amikor
új egységről hallunk, -
0:49 - 0:52fel kell tennünk a kérdést:
mekkora ez az egység? -
0:52 - 0:55Mi a definíciója ennek az egységnek?
Mekkora 1 u? -
0:55 - 0:57Íme a definíció:
-
0:57 - 1:01Veszünk egy 12-es tömegszámú szénatomot.
-
1:01 - 1:06Ennek tömege definíció szerint 12 u.
-
1:06 - 1:08Ezt nem megmértük,
-
1:08 - 1:09hanem így rögzítettük.
-
1:09 - 1:14Úgy döntöttünk, hogy a szén-12 izotópatom
tömege legyen 12 u. -
1:14 - 1:16Pontosan. Érthető?
-
1:16 - 1:18Mi tehát 1 u?
-
1:18 - 1:20Ha egy 12-es szénizotóp atom tömege 12 u,
-
1:20 - 1:251 u ennek a tömegének 1/12 része, igaz?
-
1:25 - 1:28Tehát az atomi tömegegységet úgy
definiáljuk, -
1:28 - 1:31hogy egy 12-es szén izotópatom tömegének
-
1:31 - 1:36az 1/12 része.
-
1:36 - 1:38Ez így érthető?
-
1:38 - 1:39Biztos vagyok benne,
-
1:39 - 1:40hogy akadnak újabb kérdések.
-
1:40 - 1:44Például: miért pont a 12-es szén izotópot
választották referenciának, -
1:44 - 1:46miért nem valamelyik másik elemet?
-
1:46 - 1:48Igazából a hidrogén volt
az első viszonyítási elem, -
1:48 - 1:49mivel az a legkisebb tömegű.
-
1:49 - 1:50Ezzel azonban több probléma adódott,
-
1:50 - 1:53ezért elvetették, és váltottak az oxigénre,
-
1:53 - 1:55hiszen ez az elem is nagyon gyakori,
-
1:55 - 1:56de újabb gondokba ütköztek.
-
1:56 - 1:59Végül a szén mellett döntöttek,
-
1:59 - 2:01hiszen nagyon gyakori elem ez is.
-
2:01 - 2:04Nem megyünk bele a történet részleteibe,
-
2:04 - 2:06de egy elemet mindenképpen
ki kellett választani, -
2:06 - 2:09és végül a 12-es szénizotóp lett
az összehasonlítás alapja. -
2:09 - 2:11Egy másik kérdés, ami felmerülhet:
-
2:11 - 2:14miért rögzítjük a 12-es szénizotóp egy atomjának
-
2:14 - 2:15tömegét 12 u értéken?
-
2:15 - 2:17Miért nem valami más szám? Miért pont 12?
-
2:17 - 2:19Ezt itt láthatod:
-
2:19 - 2:23Hány protonja és neutronja is van
a szénatomnak? -
2:23 - 2:28Összesen 12, vagyis 6 protonja és 6 neutronja van,
-
2:28 - 2:32az összesen 12 elemi részecske.
-
2:32 - 2:34Itt együtt számoljuk a protonokat
és a neutronokat, -
2:34 - 2:36mert a tömegük közel azonos.
-
2:36 - 2:39Valójában a neutron kicsit
nehezebb, mint a proton. -
2:39 - 2:42A megértés kedvéért
-
2:42 - 2:44a proton és neutron tömegét
-
2:44 - 2:46azonosnak vehetjük.
-
2:46 - 2:50Tehát van összesen 12 elemi részecske (nukleon).
-
2:50 - 2:53Ha ennek a 12 elemi részecskének
a tömegét 12 u-nak vesszük, -
2:53 - 2:54mi is történt?
-
2:54 - 2:57Tulajdonképpen azt mondjuk, hogy
-
2:57 - 3:00legyen egy proton vagy neutron tömege
-
3:00 - 3:02nagyjából 1 u.
-
3:02 - 3:05Ez volt az egész elgondolás lényege.
Rendben? -
3:05 - 3:131 u tehát egy proton vagy neutron
tömegét jelenti, -
3:13 - 3:15bár ismétlem, hogy a tömegük nem egyezik meg, de mivel közel azonos,
-
3:15 - 3:20ezért vehetjük 1 u-nak.
-
3:20 - 3:23Tehát egy proton és egy neutron tömege is
-
3:23 - 3:26nagyon közel van 1 u-hoz,
de nem pontosan annyi. -
3:26 - 3:29Ennek ellenére így meg lehet érteni
mit jelent az u egység. -
3:29 - 3:32A proton, illetve a neutron tömegének
felel meg. -
3:32 - 3:35Most, hogy ez már világos, oldjuk meg a következő feladatot!
-
3:35 - 3:38Mennyi lehet az O-16 izotóp
-
3:38 - 3:40egy atomjának tömege?
-
3:40 - 3:41Mennyi lesz egy ilyen atom
-
3:41 - 3:45tömege atomi tömegegységben?
-
3:45 - 3:48Összesen 16 elemi részecske van van az atommagban,
-
3:48 - 3:508 proton és 8 neutron, vagyis összesen 16,
-
3:50 - 3:53és mivel mindegyik részecskének 1 u a tömege,
-
3:53 - 3:58és összesen 16 van az atommagban,
az oxigénatom tömege kb. 16 u lesz. -
3:58 - 4:00Ismétlem: nem lesz pontosan 16 u,
-
4:00 - 4:04hiszen a protonok és neutronok tömege
nem pontosan 1 u, -
4:04 - 4:05de igen közel van ahhoz.
-
4:05 - 4:09Most nézzük egy klórizotópot!
-
4:09 - 4:12Egy konkrét izotópot, a klór
leggyakoribb izotópját a 35-ös klórizotópot! -
4:12 - 4:15Az atommagjában a 17 proton és 18
neutron található, összesen 35. -
4:15 - 4:19Tehát a 35-ös klórizotóp tömege nagyjából 35 u lesz.
-
4:19 - 4:20Logikus, igaz?
-
4:20 - 4:23Akkor jöjjön még egy kérdés, amit
feltehetünk magunknak. -
4:23 - 4:24Térjünk vissza a szénhez!
-
4:24 - 4:27Minden (12-es) szénatom tömege 12 u,
definícióból következően. -
4:27 - 4:31Hány darab ilyen szénatom kell,
-
4:31 - 4:35hogy az össztömegük pontosan
-
4:35 - 4:3712 gramm legyen?
-
4:37 - 4:41Gondolhatod, hogy igen sok atom lesz.
-
4:41 - 4:44Mivel minden atom tömege nagyon kicsi,
-
4:44 - 4:47és 12 grammot szeretnénk,
-
4:47 - 4:50várhatóan milliárd és milliárd
és milliárd atom lesz. -
4:50 - 4:53De a nagy kérdés az, hogy hány atom kell
-
4:53 - 4:56ahhoz, hogy 12 gramm legyen az össztömeg.
-
4:56 - 4:59Sikerült meghatározni ezt a darabszámot.
-
4:59 - 5:01Itt sem megyünk bele a részletekbe, jó?
-
5:01 - 5:03Pedig nagyon izgalmas történet ez is,
-
5:03 - 5:06de most erre nem térünk ki.
-
5:06 - 5:07A lényeg, hogy meghatározták
ezt a darabszámot, -
5:07 - 5:10és ez az a szám:
-
5:10 - 5:166,022, és vannak még
további tizedesek is, -
5:16 - 5:19szorozva 10²³-onnal,
-
5:19 - 5:22ami, mint látható, egy óriási szám.
-
5:22 - 5:27Ha ennyi szénatomot, 12-es
tömegszámút veszünk, -
5:27 - 5:31akkor ennek a tömege 12 gramm.
-
5:31 - 5:34Ezt a számot nevezzük
Avogadro-számnak, -
5:34 - 5:36Amadeo Avogadro után,
-
5:36 - 5:38aki sokat dolgozott ezen az elméleten.
-
5:38 - 5:42Láthatjuk tehát, ennek a számnak
milyen nagy jelentősége van. -
5:42 - 5:46Most már megszámlálhatjuk
a szén atomjait! -
5:46 - 5:48Ha veszünk 12 gramm
12-es tömegszámú szenet, -
5:48 - 5:52akkor tudjuk, hogy
ennyi szénatom van benne. -
5:52 - 5:53C-12.
-
5:53 - 5:55Ennyi C-12 atom.
-
5:55 - 5:57Ha 24 gramm szenet adsz,
-
5:57 - 5:58kétszer annyi atomnak kell lennie benne.
-
5:58 - 6:02Ha hat grammot, akkor feleannyinak.
-
6:02 - 6:05Ha megadod egy C-12 tömegét,
ami a kezemben van -
6:05 - 6:07akkor ennek a számnak a segítségével
-
6:07 - 6:09megmondom neked, hány atomból áll.
-
6:09 - 6:10Csodálatos, nem?
-
6:10 - 6:14Más szóval: ez lesz az a váltószám,
-
6:14 - 6:18amivel erről a pici tömegegységről,
az u-ról -
6:18 - 6:20áttérhetünk a megszokott
nagy egységre, a grammra. -
6:20 - 6:24Ha az u-ban vett értéket
megszorozzuk az Avogadro-számmal, -
6:24 - 6:26megkapjuk a tömeget grammban.
-
6:26 - 6:31És ha valahol valamiből
Avogadro-számnyi van, -
6:31 - 6:33azt egy mólnak hívjuk.
-
6:33 - 6:37Hasonlóan, mint ahogy 12 darabot
egy tucatnak hívunk, -
6:37 - 6:41bármiből lehet 12 darab, az egy tucat.
-
6:41 - 6:436 · 10²³-on mennyiségű atom,
-
6:43 - 6:45az egy mol atom,
-
6:45 - 6:46de lehetne ennyi baba is,
-
6:46 - 6:49akkor az egy mol baba lenne.
-
6:49 - 6:51Őrült nagy szám, de így érthető.
-
6:51 - 6:55A mol szó a latin „molekula” szóból ered,
-
6:55 - 6:59mely nagyon apró mennyiséget jelent.
-
6:59 - 7:01De mi is egy mol?
-
7:01 - 7:03A mol az Avogadro-számnak felel meg,
-
7:03 - 7:05ennyi darabot jelent.
-
7:05 - 7:08Lehet atomoknak, molekuláknak,
részecskéknek -
7:08 - 7:09vagy bármi másnak a száma.
-
7:09 - 7:11Mitől különleges ez a szám?
-
7:11 - 7:13Ez a parányi atomi tömegegység (u)
-
7:13 - 7:14és a gramm közti váltószám.
-
7:14 - 7:16Ha az atomi tömegegységet
megszorzod az Avogadro-számmal, -
7:16 - 7:19megkapod a tömeget grammban.
-
7:19 - 7:21Most nézzük meg,
hogy érthető volt-e. -
7:21 - 7:23Mit gondolsz, mekkora a tömege
-
7:23 - 7:27egy mol oxigén-16 atomnak?
-
7:27 - 7:31Ha Avogadro-számnyi O-16 atom
van együtt, -
7:31 - 7:35mekkora lesz a tömege?
-
7:35 - 7:37Egy Avogadro-számnyi 12 u tömegű atom
-
7:37 - 7:39tömege 12 gramm lesz.
-
7:39 - 7:42Így egy Avogadro-számnyi
16 u tömegű atom -
7:42 - 7:45tömege 16 gramm lesz.
-
7:45 - 7:47Ezt jelenti a váltószám.
-
7:47 - 7:51Minden atomra működik, aminek
van tömege. (Azaz mindegyikre.) -
7:51 - 7:52Megszorzod ezzel,
-
7:52 - 7:56és megkapod a tömeget grammban.
-
7:56 - 7:59Hasonlóan, ha Avogadro-számnyi
Cl-35 atomunk van, -
7:59 - 8:03tehát egy mól Cl-35 atom,
-
8:03 - 8:06annak a tömege 35 gramm.
-
8:06 - 8:07Világos?
-
8:07 - 8:13Másképpen fogalmazva:
-
8:13 - 8:22a szén moláris tömege 12 gramm/mol.
-
8:22 - 8:27Az oxigén-16 moláris tömege 16 g/mol.
-
8:27 - 8:28Azért adom meg az oxigénnél,
hogy 16, -
8:28 - 8:31mert, ne feledd,
más izotópok is léteznek. -
8:31 - 8:33A különböző izotópatomok
tömege is különbözik, -
8:33 - 8:35így a moláris tömegük is eltérő.
-
8:35 - 8:39Tehát az O-16 izotóp moláris tömege
-
8:39 - 8:4216 g/mol,
-
8:42 - 8:45a klór-35 moláris tömege
-
8:45 - 8:5235 g/mol.
-
8:52 - 8:54Ezekben a példákban
-
8:54 - 8:56tiszta izotópokat vizsgáltunk,
-
8:56 - 8:59de a gyakorlatban általában nem így van.
-
8:59 - 9:01Tiszta C-12 izotópot néztünk,
-
9:01 - 9:03ahol minden atom C-12,
-
9:03 - 9:05illetve egy tiszta klórizotópot,
-
9:05 - 9:08ahol minden atom Cl-35 izotóp volt,
-
9:08 - 9:10de a valóságban általában
több izotóp keveredik. -
9:10 - 9:12Ha veszünk egy adag klórt,
-
9:12 - 9:13akkor az atomok többsége Cl-35 lesz,
-
9:13 - 9:16de más izotópok is megtalálhatóak benne.
-
9:16 - 9:21A Cl-35 mellett a másik
gyakori izotóp a Cl-37. -
9:21 - 9:25Bonyolultnak hangzik, de ez nem probléma számunkra.
-
9:25 - 9:28Az egész elgondolás így is működik.
-
9:28 - 9:29Nézzünk egy példát!
-
9:29 - 9:32A periódusos rendszerben látjuk,
-
9:32 - 9:35hogy a klór relatív atomtömegéhez
-
9:35 - 9:39nem 35-öt írtak, hanem 35,45-öt.
-
9:39 - 9:42Elég jelentősen eltér a 35-től.
Vajon miért? -
9:42 - 9:45Azért, mert a klórban
mindig van a Cl-35 mellett -
9:45 - 9:49nagy mennyiségű Cl-37 is.
-
9:49 - 9:50Tulajdonképpen átlagot számolunk,
-
9:50 - 9:53pontosabban súlyozott átlagot.
-
9:53 - 9:56Ez tehát a klórnak az átlagos atomtömege.
-
9:56 - 10:00Tudjuk tehát, hogy a klór
átlagos atomtömege 35,45, -
10:00 - 10:01így ha veszünk egy mol klórt,
-
10:01 - 10:04ahogy a természetben
megtalálható, -
10:04 - 10:11ennek a tömege 35,45 gramm lesz.
-
10:11 - 10:14Hasonlóképpen ha egy mol szenet veszünk,
-
10:14 - 10:17az nem pontosan 12 gramm,
-
10:17 - 10:21a többi izotóp miatt az 12,01 gramm lesz.
-
10:21 - 10:24Érthető ez így?
-
10:24 - 10:26Ha veszünk valamiből egy mólnyit,
-
10:26 - 10:29az ennyi gramm lesz
(amekkora az atomtömeg). -
10:29 - 10:32Most megpróbálhatjuk megválaszolni
az eredeti kérdést. -
10:32 - 10:37Az volt a kérdés, hogy hány atom
található 3,21 gramm kénben. -
10:37 - 10:42Állítsd meg a videót, és próbáld
kiszámítani! -
10:42 - 10:43Ha veszünk egy mol ként,
-
10:43 - 10:47azaz Avogadro-számnyi kénatomot,
-
10:47 - 10:52annak a tömege kb. 32,1 gramm lesz.
-
10:52 - 10:5532,1 gramm jelent egy mol ként.
-
10:55 - 10:56De mennyi is van most?
-
10:56 - 10:59Nem 32,1, hanem 3,21 gramm,
-
10:59 - 11:03ami pont egytized mol.
-
11:03 - 11:05Ezért vettem 3,21-et,
hogy könnyebb legyen a számítás. -
11:05 - 11:08Fejben is megoldhatjuk. Ez 1/10 mól,
-
11:08 - 11:09hány atom van benne?
-
11:09 - 11:141/10 mól,
tehát egytizede az Avogadro-számnak. -
11:14 - 11:16A válasz tehát az Avogadro-szám,
-
11:16 - 11:206,022∙10²³, osztva 10-zel,
-
11:20 - 11:24tehát 6,022∙10²².
-
11:24 - 11:26Jöjjön az utolsó kérdés!
-
11:26 - 11:30Mekkora a tömege egy mol szén-dioxidnak?
-
11:30 - 11:33Mennyi a szén-dioxid moláris tömege?
-
11:33 - 11:38Állítsd meg a videót, és gondolkodj!
-
11:38 - 11:39Nézzük lépésről lépésre!
-
11:39 - 11:421 mol szén-dioxidban
-
11:42 - 11:49Avogadro-számnyi molekula van.
-
11:49 - 11:52Ha fél mol szén-dioxid lenne,
-
11:52 - 11:56abban az Avogadro-szám fele volna.
-
11:56 - 11:58A kérdés most az, hogy
-
11:58 - 12:01hány szénatom és hány oxigénatom van.
-
12:01 - 12:03Mit gondolsz?
-
12:03 - 12:07Egy szén-dioxid (CO₂) molekulában
egy szénatom van. -
12:07 - 12:13Öt szén-dioxid-molekulában
öt szénatom van. -
12:13 - 12:17Ahány CO₂-molekulánk van,
-
12:17 - 12:20annyi szénatom is lesz,
-
12:20 - 12:22tehát most 1 mol szénatom.
-
12:22 - 12:25Mennyi oxigénatom tartozik hozzá?
-
12:25 - 12:30Minden CO₂-molekulában
két O-atom van. -
12:30 - 12:34Ha öt molekulánk lenne,
-
12:34 - 12:36abban ennek a kétszerese,
-
12:36 - 12:3810 oxigénatom volna.
-
12:38 - 12:42Ennyi (1 molnyi) CO₂-molekulában pedig
-
12:42 - 12:49ennek a duplája, tehát 2 mol.
-
12:49 - 12:51Most megnézzük a periódusos rendszerben
-
12:51 - 12:53a szén egy móljának tömegét,
-
12:53 - 12:57ez 12,0107 gramm,
-
12:57 - 13:02az oxigéné pedig 15,9994 gramm.
-
13:02 - 13:04Ez lesz egy mol oxigén tömege.
-
13:04 - 13:06De most ezt meg kell dupláznunk,
-
13:06 - 13:08hiszen két mol van belőle.
-
13:08 - 13:13Összeadva ezek fogják megadni
a CO₂ moláris tömegét. -
13:13 - 13:17Egy mol CO₂ tömege tehát ekkora.
-
13:17 - 13:23Úgy is mondhatjuk, hogy
a CO₂ tömege mólonként 44,0095 g. -
13:23 - 13:27Ugyanazt jelenti
mindegyik megfogalmazásban. -
13:27 - 13:31Természetesen kerekíthetjük is.
- Title:
- Számítások az Avogadro-számmal (1. rész) | Atomok, vegyületek, ionok | Kémia | Khan Academy
- Description:
-
Az atomi tömegegység jóval kisebb a grammnál, ezzel mérjük a részecskék tömegét. Az Avogadro-szám (6,022 • 10²³) adja meg az egy mól anyagban található részecskék számát, ezzel összekötve az atomi szintű tömegeket a grammban mérhető értékekkel. A gramm/mólban kifejezett moláris tömeg jelenti a kapcsolatot a kettő között, ezzel tudjuk átszámolni a tömeget anyagmennyiségre és fordítva.
Kémia a Khan Academyn: https://hu.khanacademy.org/science/kemia
Tudtad, hogy minden kémiai anyagokból áll? A kémia az anyagokat vizsgálja: azok összetételét, tulajdonságait és reakcióképességét. Az algebra alapos ismerete segítségünkre lehet.
A Khan Academy nonprofit szervezet, melynek küldetése, hogy világszínvonalú oktatást biztosítson bárkinek, bárhol, ingyen. Számos területen kínálunk oktató videókat, szöveges tananyagokat, feladatokat és kvízeket, többek közt a matematika, biológia, kémia, fizika, történelem, közgazdaságtan, pénzügy, nyelvtan területén, valamint az óvodai tanulásban is. Tanári eszköztárunk és adatrendszerünk segítségével a tanárok támogatni tudják a diákok készségeinek, hozzáállásának, gondolkodásmódjának fejlődését, hogy sikeresek legyenek a tanulásban és az iskolán túl is. A Khan Academy tananyagait több tucat nyelvre lefordították, a világon havonta 15 millió ember tanul itt. Nonprofit szervezetként minden segítséget örömmel fogadunk.
A magyar fordítás az Akadémia Határok Nélkül Alapítvány (akademiahataroknelkul.hu) csapatának munkája.
A Khan Academy magyar szervezete az Akadémia Határok Nélkül Alapítvány: http://akademiahataroknelkul.hu/
Adományozz, vagy jelentkezz önkéntesnek itt: http://akademiahataroknelkul.hu/tamogatas/
Iratkozz fel a Khan Academy magyar csatornájára:
https://www.youtube.com/subscription_center?add_user=khanacademymagyarKövess minket a Facebook-on: https://www.facebook.com/khanacademymagyar/
- Video Language:
- English
- Team:
Khan Academy
- Duration:
- 13:31
![]() |
Eszter Lovas edited Hungarian subtitles for Calculations using Avogadro's number (part 1) | Chemistry | Khan Academy | |
![]() |
Eszter Lovas edited Hungarian subtitles for Calculations using Avogadro's number (part 1) | Chemistry | Khan Academy | |
![]() |
Eszter Lovas edited Hungarian subtitles for Calculations using Avogadro's number (part 1) | Chemistry | Khan Academy | |
![]() |
petzandrea edited Hungarian subtitles for Calculations using Avogadro's number (part 1) | Chemistry | Khan Academy | |
![]() |
petzandrea edited Hungarian subtitles for Calculations using Avogadro's number (part 1) | Chemistry | Khan Academy | |
![]() |
petzandrea edited Hungarian subtitles for Calculations using Avogadro's number (part 1) | Chemistry | Khan Academy | |
![]() |
petzandrea edited Hungarian subtitles for Calculations using Avogadro's number (part 1) | Chemistry | Khan Academy | |
![]() |
bmarton edited Hungarian subtitles for Calculations using Avogadro's number (part 1) | Chemistry | Khan Academy |