نسخة الفيديو النصية
ما عدد ذرات الأكسجين في 224 جرامًا من O2؟ قرب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين. الأكسجين يساوي 16 جرامًا لكل مول.
كتلة المادة وعدد الكيانات الموجودة في هذه المادة لا يمكن الربط بينهما مباشرة. إلا أن كتلة المادة يمكن ربطها بعدد المولات لهذه الكمية من المادة، وعدد المولات يمكن ربطه بعد ذلك بعدد كيانات هذه المادة. ترتبط كتلة المادة وعدد المولات فيها بالمعادلة الأساسية: 𝑛 تساوي حرف 𝑚 صغير مقسومًا على حرف 𝑀 كبير؛ حيث تمثل 𝑛 الكمية بالمولات، وحرف 𝑚 الصغير الكتلة بالجرامات، وحرف 𝑀 الكبير الكتلة المولية بالجرام لكل مول.
وعلمنا من معطيات السؤال كتلة غاز الأكسجين، وأيضًا الكتلة المولية للأكسجين. ولكننا نحتاج إلى أن ننتبه هنا. فالكتلة المولية التي أعطانا إياها السؤال هي الكتلة المولية لمول واحد من الأكسجين. ولكن ما نحتاج إلى معرفته هو الكتلة المولية لغاز الأكسجين. ولحساب الكتلة المولية لغاز الأكسجين، فإننا ببساطة نضرب الكتلة المولية للأكسجين في اثنين. وهذا يعطينا كتلة مولية مقدارها 32 جرامًا لكل مول. بعد ذلك يمكننا التعويض بالكتلة والكتلة المولية في المعادلة الأساسية. نجري العملية الحسابية ونحدد أن عدد المولات في غاز الأكسجين سبعة مولات.
والآن بعد أن علمنا الكمية بالمولات، يمكننا استخدام هذه القيمة لتحديد عدد الكيانات باستخدام المعادلة الأساسية حرف 𝑁 كبير يساوي 𝑁 A مضروبًا في حرف 𝑛 صغير؛ حيث يمثل حرف 𝑁 الكبير عدد الكيانات. ويمثل حرف 𝑛 الصغير الكمية بالمولات و𝑁 A ثابت أفوجادرو؛ وهي قيمة تساوي 6.022 في 10 أس 23 لكل مول. وكما حسبنا بالفعل الكمية بالمولات، يمكننا التعويض بسبعة مولات وثابت أفوجادرو في المعادلة الأساسية. نجري العملية الحسابية ونحدد أن عدد الكيانات يساوي 4.2154 مضروبًا في 10 أس 24 من الكيانات.
ولكن، ما الكيان المحدد؟ بالنظر إلى عملنا السابق، استخدمنا كتلة غاز الأكسجين والكتلة المولية لغاز الأكسجين في المعادلة الأساسية الأولى. وهذا يعني أننا أوجدنا قطعًا كمية غاز الأكسجين بالمولات. بعد ذلك استخدمنا كمية غاز الأكسجين بالمولات في المعادلة الأساسية الثانية. وهذا يعني أننا ينبغي أن نكون قادرين على الاستعاضة عن وحدة الكيانات بجزيئات غاز الأكسجين. بالنظر مجددًا إلى السؤال، فقد طلب منا تحديد عدد ذرات الأكسجين، وليس عدد جزيئات الأكسجين.
باستعراض الصيغة الكيميائية لغاز الأكسجين، فإننا نرى أن الجزيء الواحد من غاز الأكسجين يحتوي على ذرتي أكسجين. عندئذ يمكننا ضرب عدد جزيئات غاز الأكسجين في هذه العلاقة المكتوبة على صورة كسر، حيث توجد جزيئات غاز الأكسجين في المقام، حتى نلغي الوحدات. وبإجراء العملية الحسابية نجد أن عدد ذرات الأكسجين 8.4308 في 10 أس 24 من الذرات. ولكن السؤال طلب تقريب الإجابة لأقرب منزلتين عشريتين. وبالتقريب، نجد أن 224 جرامًا من غاز الأكسجين تحتوي على 8.43 في 10 أس 24 من ذرات الأكسجين.
