Suponiendo un punto típico de un lápiz de grafito con un diámetro de aproximadamente 1 milímetro (mm) y una longitud de 10 milímetros, podemos estimar el volumen del punto como un cilindro:
Volumen ≈ π * (d/2)^2 * l
Volumen ≈ π * (1 mm / 2)^2 * 10 mm
Volumen ≈ 15,7 mm³
Ahora, consideremos la densidad del grafito. El grafito puro tiene una densidad de aproximadamente 2,26 gramos por centímetro cúbico (g/cm³). Sin embargo, la mina de lápiz a menudo contiene otros materiales como arcilla y aglutinantes, que pueden afectar su densidad. Para una estimación aproximada, supongamos que la densidad media de la mina de un lápiz de grafito es de aproximadamente 1,8 g/cm³.
Masa =Densidad * Volumen
Masa ≈ 1,8 g/cm³ * 15,7 mm³
Masa ≈ 0,028 g
Finalmente, necesitamos calcular el número de átomos en 0,028 g de grafito. Para ello, necesitamos conocer la masa molar del carbono, que es el componente principal del grafito. La masa molar del carbono es 12,01 gramos por mol (g/mol).
Número de moles =Masa / Masa molar
Número de moles ≈ 0,028 g / 12,01 g/mol
Número de moles ≈ 0,0023 moles
Un mol de cualquier sustancia contiene el número de átomos o moléculas de Avogadro, que es aproximadamente 6,022 × 10²³.
Número de átomos ≈ Número de moles × Número de Avogadro
Número de átomos ≈ 0,0023 moles * 6,022 × 10²³ átomos/mol
Número de átomos ≈ 1,39 × 10²¹ átomos
Por lo tanto, un punto de lápiz de grafito con las suposiciones dadas puede contener aproximadamente 1,39 × 10²¹ átomos. Es importante tener en cuenta que esta es una estimación muy aproximada y que la cantidad real de átomos puede variar dependiendo de varios factores.