Jak obliczyć masę atomową -

Masa atomowa Nazywany sumą mas wszystkich protonów, neutronów i elektronów, z których jeden lub inny atom lub cząsteczkę jest. W porównaniu z protonami i neutronami masa elektronów jest bardzo mała, więc nie jest brana pod uwagę w obliczeniach. Chociaż jest to nieprawidłowe z formalnego punktu widzenia, często ten termin jest używany do wyznaczania środkowej masy atomowej wszystkich izotopów elementu. W rzeczywistości jest to względna masa atomowa, zwana również Masa atomowa Element. Masa atomowa jest średnia wartość mas atomowych wszystkich izotopów elementu znalezionego w naturze. Chemicy powinni odróżnić te dwa rodzaje masy atomowej podczas wykonywania swojej pracy - nieprawidłowa wartość masy atomowej może, na przykład prowadzić do nieprawidłowego wyniku, aby wyjść z produktu reakcji.

Kroki

Metoda 1 z 3:

Znalezienie masy atomowej na okresowym tabeli elementów

jeden. Sprawdź, jak nagrana jest masa atomowa. Masa atomowa, która jest, masa tego atomu lub cząsteczki można wyrażać w standardowych jednostkach systemu SI-Grams, kilogramów i tak dalej. Jednak ze względu na fakt, że masy atomowe wyrażone w tych jednostkach są niezwykle małe, są one często rejestrowane w jednoznacznych jednostkach atomowych masowych lub skróconych.MI.M. - jednostki atomowe masy. Jedna jednostka atomowa masy wynosi 1/12 masa standardowego izotopu węglowego.

Jednostka atomowa masy charakteryzuje masę Jeden mol tego elementu w gramach. Wartość ta jest bardzo przydatna w praktycznych obliczeniach, ponieważ można go łatwo przekształcić przez masę określonej ilości atomów lub cząsteczek tej substancji w ćmy i odwrotnie.

2. Znajdź masę atomową w układzie okresowym MendeleEV. Większość standardowych tabel MendeleeV zawierają mas atomowych (ciężary atomowe) każdego elementu. Z reguły podano w postaci numeru na dole komórki z elementem, pod literami oznaczającymi element chemiczny. Zwykle nie jest to całkowitą i ułamek dziesiętny.

Należy pamiętać, że wszystkie względne masy atomowe określone w tabeli MendeleEV dla każdego elementu są Środkowy Wartości. Elementy chemiczne mają różne Izotopy - odmiany chemiczne o różnych masach z powodu dodatkowych lub nieobecnych neutronów w rdzeniu atomowym. W związku z tym względne masy atomowe wymienione w tabeli okresowej mogą być stosowane jako średnia wartość dla atomów określonego elementu, ale nie jako masa jednego atomu tego elementu.

Względne masy atomowe pokazane w tabeli okresowej służą do obliczania mas molowych atomów i cząsteczek. Masy atomowe wyrażone w.MI.M. (jak w tabeli MendeleEV), zasadniczo bezwymiarowy. Jednak po prostu pomnożyć masę atomową na 1 g / mol, uzyskujemy użyteczną charakterystykę elementu (w gramach) jednego modlitwy o atomach tego elementu.

3. Pamiętaj, że w tabeli okresowej pokazuje średnie masy atomowe elementów. Jak wspomniano wcześniej, względne mas atomowe określone dla każdego elementu w układzie okresowym są średnich wartości mas wszystkich izotopów atomowych. Ta średnia wartość jest cenna dla wielu celów praktycznych: na przykład, używany jest przy obliczaniu masa cząsteczkowa Cząsteczki składające się z kilku atomów. Jednak, gdy zajmujesz się indywidualnymi atomami, ta wartość zwykle nie wystarcza.

Ponieważ średnia masa atomowa jest uśredniona wartość dla kilku izotopów, wartość wskazana w tabeli MendeleEV nie jest dokładny Wartość masy atomowej dowolnego atomu jednostkowego.

Masy atomowe poszczególnych atomów muszą być obliczane z uwzględnieniem dokładnej liczby protonów i neutronów w jednym atomie.

Metoda 2 z 3:

Obliczanie masy atomowej oddzielnego atomu

jeden. Znajdź atomową liczbę tego przedmiotu lub jego izotop. Numer atomowy jest liczbą protonów w atomach elementów, nigdy się nie zmienia. Na przykład wszystkie atomy wodoru i tylko mają jeden proton. Liczba atomowa sodu wynosi 11, ponieważ w jego rdzeń jedenaście pierwszych protonów, podczas gdy liczba atomowa tlenu wynosi osiem, ponieważ w jego rdzeniu ośmiu protonów. Możesz znaleźć atomową liczbę dowolnego elementu w okresowym tabeli Mendeleev - w prawie wszystkich standardowych wersjach, liczba ta jest wskazana powyżej wyznaczania alfabetycznego elementu chemicznego. Numer atomowy jest zawsze dodatni liczbą całkowitą.

Przypuśćmy, że jesteśmy zainteresowani atomem węgla. W atomach węgla zawsze istnieje sześć protonów, więc wiemy, że jego liczba atomowa jest równa 6. Ponadto widzimy, że w układzie okresowym, w górnej części komórki węglowej (C) jest cyfra "6", wskazując, że atomowy numer węgla wynosi sześć.
Należy pamiętać, że liczba atomowa elementu jest wyjątkowo związana z jego względną masą atomową w układzie okresowym. Chociaż, zwłaszcza dla elementów w górnej części stołu, może wydawać się, że masa atomowa elementu jest dwukrotnie dwukrotnie numerem atomowym, nigdy nie jest obliczana przez mnożenie numeru atomowego dwa.

Obraz zatytułowany Oblicz masę atomową krok 2

2. Znajdź liczbę neutronów w jądrze. Liczba neutronów może być inny dla różnych atomów tego samego elementu. Gdy dwa atomy jednego elementu z taką samą liczbą protonów mają inną ilość neutronów, są one różnymi izotopami tego elementu.W przeciwieństwie do liczby protonów, które nigdy się nie zmienia, liczba neutronów w atomach pewnego elementu może często się zmieniać, dlatego średnia masa atomowa elementu jest zapisywana w postaci ułamka dziesiętnej o wartości, która leżą między dwoma sąsiednie liczby całkowite.

Liczba neutronów może być określona przez oznaczenie izotopu elementu. Na przykład węgiel-14 jest izotopem radioaktywnym 12-12, znalezionym w naturze. Często liczba izotopów jest wskazywana w postaci nadbudowy skierowanej z symbolem elementu: C. Liczba neutronów jest odjęcie liczby protonów z numeru izotopu: 14 - 6 = 8 neutronów.

Załóżmy, że atom atiom węgla ma sześć neutronów (C). Jest to najbardziej powszechny izotop węgla, numerowanie około 99% wszystkich atomów tego elementu. Jednak około 1% atomów węgla ma 7 neutronów (C). Inne typy atomów węgla mają ponad 7 lub mniej niż 6 neutronów i istnieją w bardzo małych ilościach.

Obraz zatytułowany Oblicz masę atomową krok 4

3. Złóż liczbę protonów i neutronów. Będzie to msza atomowa tego atomu. Nie zwracaj uwagi na liczbę elektronów, które otaczają jądro - ich całkowitą masę jest niezwykle mała, więc praktycznie nie wpływa na twoje obliczenia.

Nasz atom węgla ma 6 protonów + 6 neutronów = 12. Zatem masa atomowa tego atomu węgla wynosi 12. Jeśli to był izotop "Carbon-13", Wiedzielibyśmy, że ma 6 protonów + 7 neutronów = waga atomowa 13.

W rzeczywistości masa atomowa dwutlenku węgla wynosi 13.003355, a wartość ta jest bardziej dokładna, ponieważ została określona eksperymentalnie.

Masa atomowa jest bardzo blisko numeru izotopu. Dla wygody obliczeń liczba izotopów jest często powinna być równa masom atomowym. Eksperymentalnie zdefiniowane wartości masy atomowej nieznacznie przekraczają liczbę izotopów z powodu bardzo małego wkładu z elektronów.

Metoda 3 z 3:

Obliczanie względnej masy atomowej (masa atomowa) elementu

jeden. Określ, które izotopy są zawarte w próbce. Chemicy często określają stosunek izotopów w określonej próbce przy użyciu specjalnego instrumentu zwanego spektrometrem masowym. Jednak podczas nauki danych te zostaną dostarczone pod względem zadań, kontroli i tak w formie wartości podjętych z literatury naukowej.

W naszym przypadku zakładamy, że mamy do czynienia z dwoma izotopami: Carbon-12 i Carbon-13.

Obraz zatytułowany Oblicz masę atomową krok 5

2. Określ względną zawartość każdego izotopu w próbce. Dla każdego elementu różne izotopy znajdują się w różnych proporcjach. Wskaźniki te są prawie zawsze wyrażone w procentach. Niektóre izotopy znajdują się bardzo często, podczas gdy inne są bardzo rzadkie - czasami tak bardzo, że trudno zostaną wykryte. Wartości te można określić za pomocą spektrometrii mas lub znalezionej w katalogu.

Załóżmy, że koncentracja węgla-12 wynosi 99%, a węgiel-13 - 1%. Inne izotopy węglowe naprawdę istnieje, ale w ilościach jest tak mały, że w tym przypadku mogą być zaniedbane.

Obraz zatytułowany Oblicz masę atomową Krok 6

3. Pomnóż masę atomową każdego izotopu na stężeniu w próbce. Pomnóż masę atomową każdego izotopu w procentach (wyrażone w postaci ułamka dziesiętnego). Aby przetłumaczyć zainteresowanie ułamkiem dziesiętnym, wystarczy podzielić je o 100. Uzyskane stężenia w ilości powinny zawsze dać 1.

Nasza próbka zawiera węgiel-12 i węgiel-13. Jeśli węgiel-12 wynosi 99% próbki, a węgiel-13 wynosi 1%, to konieczne jest pomnożenie 12 (masa atomowa węgla 12) o 0,99 i 13 (masa atomowa węgla-13) o 0,01.

W książkach referencyjnych dają procentowe wskaźniki oparte na znanych ilościach wszystkich izotopów jednego lub innego elementu. Większość podręczników chemicznych zawierają te informacje w formie stołu na końcu książki. W przypadku badań w ramach próbki względne stężenia izotopów można również określić za pomocą spektrometru masowego.

Obraz zatytułowany Oblicz masę atomową krok 7

cztery. Złóż wyniki. Mapuj wyniki mnożenia, które otrzymałeś w poprzednim kroku. W wyniku tej operacji znajdziesz względną masę atomową swojego elementu - średnia wartość mas atomowych izotopów rozważanych elementów. Gdy element jest uważany za całość, a nie określony izotop tego elementu, ta wartość jest używana.

W naszym przykładzie 12 x 0,99 = 11,88 dla węgla-12 i 13 x 0,01 = 0,13 dla węgla-13. Względna masa atomowa w naszym przypadku wynosi 11,88 + 0,13 = 12,01.

Rada

Niektóre izotopy są mniej stabilne niż inne: rozpadają się do atomów elementów o mniejszej liczbie protonów i neutronów w rdzeniu z oddzieleniem cząstek, które są częścią jądra atomowego. Takie izotopy nazywane są radioaktywne.

Czego potrzebujesz

Katalog chemii
Kalkulator