A válasz attól függ, hogy mekkora térfogatú egy vízcsepp. Mivel a vízcseppek mérete változó lehet, ezért először meg kell határoznunk a térfogatot, mielőtt elvégezhetnénk a számítást.
Egyetlen vízcsepp átlagos térfogata 0,05mL, ahol milliliterenként 20 csepp van. A térfogatból levezetve egy vízcseppben több mint 1,5 szextillió molekula és több mint 5 szextillió atom van.
Hogyan számoljuk ki tehát a molekulák és atomok számát egy vízcseppben?
- A víz kémiai képlete
- Meg kell határoznunk először a víz kémiai képletét, ez pedig a H20. Ez azt jelenti, hogy egy vízmolekulában két atom hidrogén és egy atom oxigén van, tehát összesen 3 atom van egy vízmolekulában.
- Víz moláris tömege
- Adjuk össze a hidrogénatomok és az oxigénatomok tömegét egy mol vízben úgy, hogy a hidrogén és az oxigén atomtömegét megkeressük a periódusos rendszerben. A hidrogén tömege 1,008 g/mol; míg az oxigén tömege 16,00 g/mol. Számítsuk ki a víz moláris tömegét a megadott adatok segítségével:
Víz tömege = 2x tömeg hidrogén + tömeg oxigén
Víz tömege = 2 x 1,008 + 16,00
Víz tömege = 18.016 g/mol
- Egy mol víz tömege tehát 18,016 gramm.
- Víz sűrűsége
- A víz sűrűsége segítségével ismerjük meg a víz térfogategységre eső tömegét. Tudjuk azonban, hogy a víz sűrűsége a körülményektől függően rugalmas. A meleg víz sűrűsége kisebb, a hideg vízé viszont nagyobb. Általában a számítás során használt érték 1,00 g/ml. Más szóval 1 milliméter víz tömege 1 g. Egy csepp víz 0,05mL víz; tehát a tömege 0,05g.
- Egy mól víz 18,016g; tehát 0.05g a mol száma:
Mol víz = 0,05g x (1 mol/ 18,016g)
Mol víz = 0,002775 mol
- Avogrado száma: A molekulák számának ismerete
- Az Avogradro-szám módszerének alkalmazása egy csepp vízben lévő molekulák számának meghatározására. Az Avogradro-szám azt közvetíti, hogy egy mol vízre 60,022 x 1023 vízmolekula jut. Egy csepp vízben lévő molekulák számának kiszámításához, amelyből 0,002775 mól van, a következő képletet használjuk:
Molekulák egy csepp vízben = (6,022 x 1023 molekula/mól) x 0,002275 mól
Molekulák egy csepp vízben = 1,67 x 1021 vízmolekula