Silber - ein Edelmetall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und antibakteriellen Eigenschaften. All dies macht es zu einem beliebten Material für den Einsatz in verschiedenen Lebensbereichen. Nur wenige Menschen denken jedoch darüber nach, wie viele Atome in den kleinsten Schichten dieses Metalls enthalten sind.
Um diese Frage zu beantworten, müssen wir die Dichte des Silbers, die Dicke der Schicht und ihre Fläche kennen. Wir müssen auch wissen, dass die Atomzahl von Silber 47 ist, was bedeutet, dass jedes Atom dieses Metalls 47 Protonen im Kern enthält. Dies bestimmt die Masse des Silberatoms sowie seine Größe.
Lassen Sie uns also die Anzahl der Silberatome berechnen, die in einer Schicht von 1 µm dick und 20 cm 2 groß sind. Um dies zu tun, müssen wir die Dichte von Silber kennen, die 10,5 g / cm3 beträgt. Wir finden die Masse der Schicht, indem wir ihre Dicke mit der Fläche multiplizieren:
Anzahl der Atome in einer Silberschicht
Nehmen wir an, wir haben eine Silberschicht mit einer Dicke von 1 µm und einer Fläche von 20 cm2. Um die Anzahl der Atome in dieser Schicht zu berechnen, müssen wir die Dichte der Silberatome und das Volumen der Schicht kennen.
Die Dichte der Silberatome beträgt etwa 10 ^23 Atome / cm ^ 3.
Das Volumen der Silberschicht kann berechnet werden, indem man seine Dicke mit der Fläche multipliziert: V = Dicke * Fläche = 1 µm * 20 cm2 = 2 * 10^-3 cm3.
Die Anzahl der Atome in einer Schicht kann gefunden werden, indem man die Dichte der Atome mit dem Volumen multipliziert: N = Dichte * Volumen = 10^23 Atome/cm^3 * 2 * 10 ^-3 cm3 = 2 * 10^20 Atome.
Somit enthält eine 1 µm dicke Silberschicht mit einer Fläche von 20 cm 2 ungefähr 2 * 10 ^ 20 Atome.
Atome und eine Silberschicht
Silberatome sind die Hauptbausteine dieses Metalls. Jedes Silberatom hat seine eigene einzigartige Struktur und Eigenschaft.
Dieser Artikel untersucht die Frage, wie viele Atome in einer 1 µm dicken Silberschicht mit einer Fläche von 20 cm 2 enthalten sind.
Bevor Sie diese Frage beantworten, sollten Sie sich die grundlegenden Konzepte ansehen. Ein Atom ist die kleinste Einheit einer Substanz, die ihre chemischen Eigenschaften behält. Die Silberschicht ist wiederum eine flache Oberfläche, die von Silberatomen gebildet wird, die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind.
Um die Anzahl der Atome in einer 1 µm dicken Silberschicht mit einer Fläche von 20 cm 2 zu berechnen, verwenden wir die Formel:
Anzahl der Atome = (Schichtfläche * Anzahl der Atome pro Flächeneinheit) / Schichtdicke
In diesem Fall beträgt die Schichtfläche 20 cm 2 und die Schichtdicke beträgt 1 µm, was 0,0001 cm entspricht.
Die Größe der "Anzahl der Atome pro Flächeneinheit" hängt von der Struktur der Silberschicht ab und kann unter Berücksichtigung der Dichte des Silbers und seiner Molmasse berechnet werden. Um die Berechnungen zu vereinfachen, nehmen wir an, dass sich alle Silberatome auf der Oberfläche einer flachen Schicht befinden. In diesem Fall entspricht die Anzahl der Atome in einer Flächeneinheit der Anzahl der Atome in einer einzigen Monoschicht.
Unter Verwendung empirischer Daten beträgt die Anzahl der Atome in einer einzelnen Silbermonoschicht ungefähr 0.36 * 10 15 Atome/cm 2 .
Jetzt, indem wir alle Werte in die Formel einfügen, erhalten wir:
Anzahl der Atome = (20 cm 2 * 0.36 * 10 15 atome/cm 2 ) / 0.0001 cm
Nachdem wir alle Berechnungen durchgeführt haben, kommen wir zum nächsten Ergebnis:
Die Anzahl der Atome in einer 1 µm dicken Silberschicht mit einer Fläche von 20 cm 2 beträgt ungefähr 7.2 * 10 18 Atome.
Daher enthält eine 1 µm dicke Silberschicht mit einer Fläche von 20 cm 2 eine große Anzahl von Atomen, die ihre chemischen Eigenschaften und Struktur liefern.
Stärke der Silberschicht
Angenommen, es gibt eine 1 µm dicke Silberschicht mit einer Fläche von 20 cm 2 . Um die Anzahl der Atome in einer bestimmten Schicht zu berechnen, müssen Sie die Dichte von Silber und seine Molmasse kennen.
Es ist bekannt, dass die Dichte von Silber etwa 10,49 g / cm3 beträgt und seine Molmasse etwa 107,87 g / mol beträgt.
Zuerst berechnen wir das Volumen der Silberschicht. Um dies zu tun, multiplizieren wir seine Dicke mit seiner Fläche:
Volumen = Dicke × Fläche = 1 µm × 20 cm 2 = 20 µm 3
Dann berechnen wir die Masse der Silberschicht mit der folgenden Formel:
Masse = Dichte × Volumen = 10,49 g/cm 3 × 20 µm 3 = 209,8 µg
Schließlich berechnen wir die Anzahl der Silbermole, indem wir die Masse durch die Molmasse teilen:
Mol-Menge = Masse / Molmasse = 209,8 µg / 107,87 g /mol ≈ 1,943 × 10 -6 mol
Um die Anzahl der Atome in der Silberschicht zu berechnen, multiplizieren wir die Anzahl der Mol mit dem konstanten Avogadro (6,022 × 10 23 Atome / Mol):
Anzahl der Atome = Anzahl der Mol × Avogadro-Konstante = 1,943 × 10 -6 mol × 6,022 × 10 23 Atome/mol ≈ 1,168 × 10 18 Atome.
Somit enthält eine 1 µm dicke Silberschicht mit einer Fläche von 20 cm 2 ungefähr 1,168 × 10 18 Atome.
Platz der Silberschicht
Die Fläche der Silberschicht kann mit der folgenden Formel bestimmt werden:
Fläche = Länge x Breite
In diesem Fall beträgt die Länge der Silberschicht 1 µm (Mikrometer) und die Breite beträgt 20 cm2 (Quadratzentimeter).
Um ein Ergebnis in identischen Maßeinheiten zu erhalten, ist es notwendig, die Länge der Silberschicht in Zentimeter zu übersetzen. 1 µm (Mikrometer) entspricht 0,0001 cm (Zentimeter).
Jetzt können wir die Fläche der Silberschicht berechnen:
Fläche = 0,0001 cm x 20 cm2 = 0,002 cm2
Somit beträgt die Fläche der Silberschicht 0.002 cm2.
Berechnung der Anzahl der Atome
Um die Anzahl der Atome in einer Silberschicht zu berechnen, müssen Sie die Dicke der Schicht und ihre Fläche kennen.
Wenn Sie einen Wert für die Dicke der Silberschicht haben, z. B. 1 µm, und eine Fläche von 20 cm2 haben, können Sie die folgende Formel verwenden:
Anzahl der Atome = Dichte der Atome × Volumen der Schicht
Für Silber beträgt die Atom-Dichte ungefähr 10.5 g / cm3.
Sie können das Volumen einer Schicht berechnen, indem Sie die Schichtdicke mit der Fläche multiplizieren:
Schichtvolumen = Schichtdicke × Fläche
Wenn Sie die Dichte der Atome und das Volumen der Schicht kennen, können Sie die Anzahl der Atome in einer Schicht berechnen. Vergessen Sie nicht, die Maßeinheiten zu überprüfen und sie zu eins zu führen.
