¿Cuál tiene más átomos, 1 gramo de moléculas de hidrógeno o 1 gramo de átomos de hidrógeno?

Cuando dos átomos de hidrógeno monoatómicos se unen para formar una molécula diatómica, liberan energía para volverse más estables. La energía que liberan es equivalente a una pérdida de masa, por lo que una molécula de hidrógeno diatómico pesa muy poco menos de dos átomos de hidrógeno individualmente.

Por lo tanto, un gramo de moléculas de hidrógeno debe contener más átomos que un gramo de átomos de hidrógeno.

Sin embargo, la diferencia puede ser tan leve que no importará.

Vamos a resolverlo.

Cuando dos moles de átomos de hidrógeno reaccionan para formar un mol de moléculas, liberan 104 kilocalorías de energía.

[matemática] H + H [/ matemática] -> [matemática] H_2 + 104 [/ matemática] [matemática] kcal [/ matemática] (topo)

104 kilocalorías equivalen a 435 kilojulios. Usando [matemática] E = mc ^ 2 [/ matemática], 435 kilojulios es equivalente a [matemática] 4.83 [/ matemática] x [matemática] 10 ^ {- 9} [/ matemática] gramos de masa. Un mol de gas hidrógeno es 2.016 gramos. Por lo tanto, cuando un gramo de hidrógeno monoatómico se convierte en gas hidrógeno, [matemática] 2.40 [/ matemática] x [matemática] 10 ^ {- 9} [/ matemática] gramos se pierden.

Un átomo de hidrógeno tiene una masa de [matemáticas] 1.67 [/ matemáticas] x [matemáticas] 10 ^ {- 24} [/ matemáticas] gramos. Dividiendo eso en la pérdida de masa calculada anteriormente, debería haber [matemáticas] 1.44 [/ matemáticas] x [matemáticas] 10 ^ {15} [/ matemáticas] más átomos de hidrógeno en un gramo de moléculas de hidrógeno que en un gramo de hidrógeno átomos, o aproximadamente 0.00 000 024% más de átomos.

El mismo numero.

Un gramo de hidrógeno es un mol de hidrógeno y tiene el número de átomos de H de Avagadro. Un gramo de moléculas de hidrógeno (H2) tiene medio mol de moléculas de hidrógeno y la mitad del número de moléculas de H2 de Avagdro.

Como hay 2 átomos por molécula, hay un número de átomos de H de Avagadro en 1 gramo de H2.

La molécula de hidrógeno tiene una energía de unión de 5 eV. Por lo tanto, debido a la equivalencia de masa y energía, una molécula tiene menos masa que dos átomos independientes. Esto significa que el gramo de moléculas tendrá más átomos.

El número real se puede calcular fácilmente, pero esa no era la cuestión.

Teniendo en cuenta que el hidrógeno es un elemento diatómico, una molécula de hidrógeno sería dos hidrógenos unidos entre sí con un solo sigma unido representado como H subíndice 2. Por lo tanto, un mol de moléculas de hidrógeno tendría el doble de átomos que un mol de átomos de hidrógeno.

More Interesting

¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas de los neutrones libres? ¿Se comportan como el hidrógeno? Suponga una cantidad observable macroscópicamente.

¿La madera reacciona con el hidrógeno?

¿Qué tan pronto serán factibles las celdas de combustible, ahora que los investigadores han podido (sin agregar energía adicional en ese momento) producir hidrógeno muy rápidamente a partir del agua?

¿Es una molécula de hidrógeno triatómica más pequeña que un átomo de uranio?

¿Cuánto paga la NASA por kg de hidrógeno y oxígeno en el combustible para cohetes?

¿Por qué las compañías de automóviles se centran en el hidrógeno como fuente de combustible en lugar de buscar aumentar la eficiencia de los motores o inversores eléctricos actuales?

¿Cuál es la causa detrás de las líneas espectrales infinitas de hidrógeno?

Hipotéticamente hablando, si tuviéramos que construir plantas de energía de fusión usando el hidrógeno en el agua como combustible, ¿podríamos alimentar a un país entero (por ejemplo, Estados Unidos) usando el agua que fluye del grifo de la cocina?

¿Hay algún metal o material barato que pueda almacenar hidrógeno y evitar que sea explosivo?

En las celdas de combustible de hidrógeno, ¿por qué el hidrógeno va al ánodo cuando está cargado positivamente? ¿Por qué el oxígeno va al cátodo cuando está cargado negativamente?

¿Cómo surgieron los elementos (y la materia) después del Big Bang? ¿Comenzaron todos con hidrógeno y helio a través de diversas reacciones?

¿Cuáles son algunos usos industriales del hidrógeno?

Teóricamente, ¿podría prolongarse la vida del Sol inyectando continuamente hidrógeno en su núcleo?

Si agotáramos el petróleo de la tierra (incluido el petróleo de esquisto bituminoso), ¿cuál proporcionaría una mejor solución a largo plazo para el transporte, las celdas de combustible de hidrógeno o los autos eléctricos?

¿Por qué no llenamos nuestros neumáticos de ciclo con helio / hidrógeno?