Fragen und Antworten

Wie viele Atome befinden sich im menschlichen Kopf?

Wir können die Anzahl der Atome in Ihrem Kopf berechnen, wenn wir die Dichte und eine Konstante namens Avogadros Zahl kennen. Das ist wirklich nur eine Schätzung, aber es wird eine gute sein. Die Gleichung ist ziemlich einfach. Die Anzahl der Atome einer Substanz in einem Volumen beträgt:

# der Atome = N * (Dichte) * Volumen / (Molekulargewicht).

N ist eine Konstante, die als Avogadro-Zahl bezeichnet wird und 6.022*1023 Atome/Mol entspricht. Es kann auch Moleküle pro Mol sein., In der obigen Formel Dichte mal Volumen ist nur die Masse. Wenn Sie wissen, wie schwer etwas ist oder wie groß und dicht es ist, können Sie dies leicht tun.

Beginnen wir mit einem einfachen Problem. Ein liter Wasser ist 1000 Kubikzentimeter. Wasser ist einfach, weil jeder Kubikzentimeter 1 Gramm Masse hat. Wasser besteht aus 2 Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Wasserstoff hat ein Atomgewicht von 1 und Sauerstoff hat ein Atomgewicht von 16. Das Wasser hat ein Molekulargewicht von 18. Der liter Wasser hat 1000 Gramm. Die Anzahl der Maulwürfe beträgt 1000/18 = 55.556 Maulwürfe. Die Anzahl der Moleküle beträgt daher 6.,022*1023 * 55.556 = 3.346*1025 Moleküle. Die Anzahl der Atome ist dreimal größer, da jedes Molekül drei Atome hat, sodass sich 1.0038*1026 Atome in einem Liter Wasser befinden.

Jetzt wissen wir genug, um Ihre Frage zu beantworten. Ein typischer menschlicher Kopf wiegt etwa 10-12 Pfund. Wir bestehen hauptsächlich aus Wasser. Wenn Sie schwimmen gehen, haben Sie wahrscheinlich bemerkt, dass fast jeder mit nur einem Teil seines Kopfes aus dem Wasser schwimmt. Diese Beobachtung wird Sie zu dem Schluss bringen, dass unsere Dichte der Dichte von Wasser sehr nahe kommt. Bewaffnet mit all dem können wir die Anzahl der Atome in Ihrem Kopf schätzen., Ein Pfund ist 454 Gramm, also ist ein 10 Pfund menschlicher Kopf 4,540 Gramm. Wenn ich davon ausgehe, dass wir im Durchschnitt meistens Wasser sind, weil unsere durchschnittliche Dichte ungefähr der von Wasser entspricht, kann ich die obigen Informationen zu Wasser verwenden, um die Antwort zu erhalten.

Das sind 456 Billionen Billionen Atome!

Ich schließe mit einer historischen Notiz. Avogadro war ein italienischer Physiker, der erstmals 1811 die Avogadro-Konstante als Hypothese beschrieb. Er versuchte zu verstehen, warum bei chemischen Reaktionen mit Gasen die Beobachtung, dass gleiche Volumina verschiedener Gase die gleiche Anzahl von Molen aufwiesen., Dies wurde auch dann wahr, wenn die Massen sehr unterschiedlich waren. Die Idee, dass ein Mol einer Substanz genau die gleiche Anzahl von Atomen (oder Molekülen) hat, egal woraus die Substanz besteht, wurde von Avogadro erklärt und sein Name ist seitdem an seiner Nummer geblieben.

Autor:

Paul Brindza, Experimental Hall Design-Führer (Andere Antworten von Paul Brindza)