Vastaus riippuu siitä, kuinka suuri tilavuus vesipisara on. Koska vesipisarat voivat vaihdella kooltaan, meidän on ensin määriteltävä tilavuus ennen kuin voimme suorittaa laskennan.
Yksittäisen vesipisaran keskimääräinen tilavuus on 0.05mL, jolloin millilitrassa on 20 pisaraa. Tilavuuden perusteella johdettuna vesipisarassa on yli 1,5 sekstimiljoonaa molekyyliä ja yli 5 sekstimiljoonaa atomia.
Miten siis lasketaan molekyylien ja atomien määrä vesipisarassa?
- Veden kemiallinen kaava
- Ensin pitää määrittää veden kemiallinen kaava ja se on H20. Se tarkoittaa, että vesimolekyylissä on kaksi vetyatomia ja yksi happiatomi, eli yhdessä vesimolekyylissä on yhteensä 3 atomia.
- Veden moolimassa
- Laskekaa yhteen vety- ja happiatomien massat moolissa vettä etsimällä vety- ja happiatomien atomimassat jaksollisesta järjestelmästä. Vedyn massa on 1,008 g/mol, kun taas hapen massa on 16,00 g/mol. Lasketaan veden moolimassa käyttäen annettuja tietoja:
Massa vesi = 2x massa vety + massa happi
Massa vesi = 2 x 1,008 + 16,00
Massa vesi = 18.016 g/mol
- Siten yhden moolin veden massa on 18,016 grammaa.
- Veden tiheys
- Käytetään veden tiheyttä, jotta tiedetään veden massa tilavuusyksikköä kohti. Tiedetään kuitenkin, että veden tiheys joustaa olosuhteista riippuen. Lämpimällä vedellä on pienempi tiheys, mutta kylmällä vedellä on suurempi tiheys. Normaalisti laskennassa käyttämämme arvo on 1,00 g/ml. Toisin sanoen 1 millimetrin veden massa on 1 g. Pisara vettä on 0,05 millilitraa vettä, joten sen massa on 0,05 g.
- Yksi mooli vettä on 18,016 g; siis 0.05g mooliluku on:
Mooli vettä = 0,05g x (1 mooli/ 18,016g)
Mooli vettä = 0,002775 moolia
- Avogradon luku: Molekyylien lukumäärän tietäminen
- Avogradron luvun menetelmän käyttäminen vesipisaran sisältämien molekyylien lukumäärän määrittämiseksi. Avogradron luku kertoo, että yhtä vesimoolia kohti on 60,022 x 1023 vesimolekyyliä. Laskettaessa molekyylien määrää vesipisarassa, josta on 0,002775 moolia, käytetään kaavaa:
Molekyylejä vesipisarassa = (6,022 x 1023 molekyyliä/mooli) x 0,002275 moolia
Molekyylejä vesipisarassa = 1,67 x 1021 vesimolekyyliä
.