Atomy a molekuly - velikosti a hmotnosti


Viz porovnání délek.

Příklad:
Kapička vody o průměru 1 mm:

  • Pokud bychom její molekuly položili vedle sebe do tvaru úsečky, byla by dlouhá asi 10 AU, sahala by tedy od Slunce až za oběžnou dráhu Saturnu.
  • Pokud by se její molekuly odpařovaly rychlostí 1000 000 za vteřinu, trvalo by asi 50 000 000 let, než by vyschla.
V chemické a fyzikální praxi je často potřeba převést váhové množství slučeniny na počet atomů nebo molekul. Protože struktura atomů je přesně známa a známy jsou tři jejich stavební kameny, je tato úloha řešitelná. V řešení vystupuje tzv. Avogadrovo číslo stanovené poprvé roku 1865. Jeho hodnota je přibližně 6,02 * 1023 a udává počet molekul v 1 molu sloučeniny, neboli v počtu gramů látky rovnému součtu hmotností atomů skládajících sloučeninu.

Příklady: 1 mol vody je 18 g, 1 mol vodíku jsou 2 g.

Ukazují se však dva problémy:

  • Atomy prvků se vyskytují coby izotopy, například kyslík má 3 stabilní izotopy, uhlík 2, chlor rovněž 2, ale cín jich má 10.
  • Hmotnost atomu není součtem hmotností zůčastněných částic - sloučením nukleonů v jádře se uvolní energie a proto jádro je lehčí než součet jejich hmotností.
Výpočty za těchto podmínek by byly značně složité. Aby se zjednodušily, byl stanoven "typický" atom, stal se jím atom uhlíku s 12ti nukleony a byla zavedena tzv. atomová hmotnostní jednotka rovná 1/12 hmotnosti tohoto atomu za normálních podmínek.

Atomové hmotnosti jednotlivých prvků jsou tabelovány v tabulkách.