Avagardo’s nummer

Vandaag heb ik een app op m’n telefoon gedownload genaamd Calc Pro. Ik vond namelijk dat de originele rekenmachine op m’n telefoon te weinig kon berekenen. Ik kon er bijvoorbeeld niet mee machtsverheffen of mee worteltrekken.

In de app zit ook de knop ‘const’. Daar heb ik op geklikt en toen kreeg ik een lijstje van constanten. De bovenste constante kende ik niet. Avagadro’s number…

“Ok, mooi!” dacht ik, dat ga ik meteen even googelen. Ik google veel, en bijna altijd meteen, als ik iets niet weet. Avagardo’s number blijkt de constante te zijn waarmee ik mijn vraag kan beantwoorden hoeveel atomen er in een korrel zand zit. Ik hoor zo af en toe de volgende stelling: “There are more atoms in a single grain of sand then there are grains of sand on all the beaches of the world”. Als je wel eens op het strand bent geweest dan heb je je vast wel eens verbaasd over hoeveel korrels zand je in je hand kan vasthouden. Je laat ze dan heel langzaam uit je hand lopen – als een menselijke zandloper – en dan besef je je hoeveel korrels dat zijn. Vervolgens kijk je om je heen en dan zie die super grote zandbak waar je je in bevindt. En dan bedenk je je hoeveel van dit soort stranden er zijn in de wereld…

Whoaahhhhh.

Maar, al die zandkorrels die ik nooit in m’n leven kan tellen, het doet bijna pijn om er aan te denken hoeveel dat er zouden moeten zijn, zijn er minder dan de atomen in één enkele kleine zandkorrel.

WHOOOOAAAAHHHH!

Dat is gewoon bizar en is gewoon niet bevatten. En nu, door deze app op m’n telefoon, ben ik erachter hoeveel atomen er in één zandkorrel zitten.

Begin bij het begin. Wat is zand eigenlijk?
Zand is gemaakt van verschillende materialen maar de meest voorkomende is silicium oxide of SiO2. In één molecuul zitten 3 atomen: 1 silicium atoom en 2 zuurstof atomen.

Zand heeft bovendien nog een vereiste: het moet tussen de 0,0625 millimeter en de 2 millimeter zijn.
Mijn korreltje zand heeft een hoogte, een lengte en een breedte van 1 mm. Dus 1 kubieke mm.

1 kubieke cm weegt ongeveer 2,65 gram dus mijn korreltje weegt 0,00265 gram.

En nou komt het. We gebruiken Avagadro’s nummer om te weten te komen hoeveel atomen er in 1 korrel zitten want, 1 mol (een wijze om een hoeveelheid stof te duiden) van een stof met 1 Atoom massa (AMU) weegt 1 gram. We gebruiken het systeem der elementen (periodic table) om de atoommassa van zand te bepalen.
Gewicht van Si is 28 AMU
Gewicht van O is 16 AMU

Dus: 28 + (2 keer 16) = 60 AMU.

Eén mol zand weegt dus 60 gram.

Het Avagadro getal is 6.02*10^23 of 6.02E23 en staat gelijk aan 1 mol.

We delen dat getal van Avagadro door 60 want we willen werken met één enkele gram dus: 6.02E23 / 60 = 1.0E33.

We hebben echter te maken met 3 atomen in één molecuul dus dat getal vermenigvuldigen we met 3 en dat geeft 3.0E22 atomen per gram zand (SiO2)

Om het aantal atomen in 1 korrel zand van 0,00265 gram te vinden vermenigvuldigen we dat met het aantal atomen van 1 gram:
0,00265 keer 3.0E22 = 7,98E19 atomen oftewel;

79.800.000.000.000.000.000 atomen.

Dat is tachtig duizend-duizend-duizend-duizend-duizend-duizend.

Delen:
FacebookTwitterGoogle+Delen