Как сосчитать невидимое в капле
Отдельные молекулы воды слишком малы, чтобы пересчитать их в капле напрямую. Поэтому химики идут от измеримого — массы. Для воды известна молярная масса: примерно 18 граммов на моль. Моль — это фиксированная порция вещества, содержащая около 602 секстиллионов молекул. Зная массу образца, можно оценить, сколько таких порций в нём и, следовательно, сколько молекул.
Чтобы перейти от молекул к атомам, нужно учесть состав каждой из них. Здесь счёт прост: к числу молекул применяют один и тот же множитель — три. Это не зависит от того, насколько велика капля: меняется общее число молекул, но не устройство каждой молекулы воды.
Где заканчивается одна молекула
В жидкой воде молекулы находятся близко друг к другу и притягиваются. Такие межмолекулярные связи помогают воде сохранять свойства жидкости, но не превращают соседние молекулы в одну большую молекулу. Поэтому при подсчёте различают атомы внутри молекулы и взаимодействия между молекулами.
Это различие важно не только для аккуратного счёта. Химические реакции обычно перестраивают связи между атомами: молекулы могут распасться и образовать новые, а число атомов каждого элемента при этом сохраняется. Поэтому запись состава воды — не просто способ назвать её части, а удобный «инвентарный список» атомов, из которых можно проследить, как возникает другое вещество.
