Kako izračunati atomsku masu -

Atomska masa nazvao zbroj masa svih protona, neutrona i elektrona, od kojih je jedan ili drugi atom ili molekul. U odnosu na protone i neutrone, masa elektrona je vrlo mala, tako da se ne uzima u obzir u proračunima. Iako je to pogrešno sa formalnog stanovišta, često se ovaj pojam koristi za označavanje srednje atomske mase svih izotopa elementa. U stvari, ovo je relativna atomska masa, koja se takođe zove Atomska težina Element. Atomska težina je prosječna vrijednost atomske mase svih izotopa elementa koji se nalaze u prirodi. Hemičari bi trebali razlikovati ove dvije vrste atomske mase prilikom obavljanja svog rada - nepravilna vrijednost atomske mase može, na primjer, dovesti do pogrešnog rezultata za izlazak iz reakcijskog proizvoda.

Korake

Metoda 1 od 3:

Pronalaženje atomske mase na periodičnoj tablici elemenata

jedan. Ispitajte kako se zabilježe atomska masa. Atomska masa, odnosno masa ovog atoma ili molekula može se izraziti u standardnim jedinicama Si-Grams sistema, kilograma i tako dalje. Međutim, zbog činjenice da su atomske mase izražene u ovim jedinicama izuzetno male, često se bilježe u ujedinjenim atomskim jedinicama mase ili skraćenim.E.M. - Atomske jedinice mase. Jedna atomska jedinica mase jednaka je 1/12 masi standardnog izotopa Carbon-12.

Atomska jedinica mase karakterizira masu Jedan krtica ovog elementa u gramima. Ova je vrijednost vrlo korisna u praktičnim proračunima, jer se može lako pretvoriti masom određenog broja atoma ili molekula ove supstance u moljama i obrnuto.

2. Pronađite atomsku masu u periodičnoj tablici mendeleev-a. Većina standardnih tablica Mendeleev sadrže atomske mase (atomske utege) svakog elementa. U pravilu su im date u obliku broja na dnu ćelije sa elementom, pod pisma koja označavaju hemijski element. To obično nije cijeli broj, a decimalni frakcija.

Imajte na umu da su sve relativne atomske mase navedene u Mendeleev tablici za svaki element Sredina vrijednosti. Hemijski elementi imaju različite Isotopes - Hemijske sorte imaju različite mase zbog dodatnih ili odsutnih neutrona u atomskoj jezgri. Shodno tome, relativne atomske mase navedene u periodičnoj tablici mogu se koristiti kao prosječna vrijednost za atome određenog elementa, ali ne kao masa jednog atoma ovog elementa.

Relativne atomske mase prikazane u periodičnoj tablici koriste se za izračunavanje molarskih masa atoma i molekula. Atomske mase izražene u a.E.M. (kao u mendeleev tablici), u osnovi bez dimenzija. Međutim, jednostavno množenje atomske mase po 1 g / mol, dobivamo korisnu karakteristiku elementa - mase (u gramima) jednog molitve atoma ovog elementa.

3. Zapamtite da u periodičnoj tablici prikazuje prosječne atomske mase elemenata. Kao što je napomenuto ranije, relativne atomske mase navedene za svaki element u periodičnom sustavu su prosječne vrijednosti mase svih atomskih izotopa. Ova prosječna vrijednost je vrijedna za mnoge praktične svrhe: Na primjer, koristi se prilikom izračunavanja molarna masa Molekuli koji se sastoje od nekoliko atoma. Međutim, kada se bavite pojedinačnim atomima, ta vrijednost obično nije dovoljna.

Budući da je prosječna atomska masa prosječna vrijednost za nekoliko izotopa, vrijednost navedena u mendeleev tablici nije precizan Vrijednost atomske mase bilo koje jedinice atoma.

Atomske mase pojedinačnih atoma moraju se izračunati uzimajući u obzir tačan broj protona i neutrona u jednom atomu.

Metoda 2 od 3:

Izračun atomske mase odvojenog atoma

jedan. Pronađite atomski broj ove stavke ili njenog izotopa. Atomski broj je broj protona u atomima elemenata, nikad se ne mijenja. Na primjer, svi atomi vodika i samo imaju jedan proton. Atomski broj natrijuma je 11, jer je u osnovnom jedanaestom protonu, dok je atomski broj kisika osam, jer u osnovnom osam protona. Možete pronaći atomski broj bilo kojeg elementa u periodičnoj tablici Mendeleev - u gotovo svim standardnim verzijama, ovaj je broj naveden iznad abecedne oznake hemijskog elementa. Atomski broj je uvijek pozitivan cijeli broj.

Pretpostavimo da smo zainteresirani za atom ugljika. U ugljičnim atomima uvijek postoje šest protona, pa znamo da je njegov atomski broj jednak 6. Pored toga, vidimo da u periodičnom sustavu u gornjem dijelu ugljičnog ćelije (C) postoji cifra "6", što ukazuje da je broj atomskog ugljenika šest.
Imajte na umu da je atomski broj elementa jedinstveno povezan sa svojom relativnom atomskom masom u periodičnom sustavu. Iako, posebno za elemente u vrhu tabele, može se činiti da je atomska masa elementa dvostruko atomski broj, nikad se ne izračunava množenjem atomskog broja dva.

Slika pod nazivom Izračunajte atomsku masu korak 2

2. Pronađite broj neutrona u kernelu. Broj neutrona može se razlikovati za različite atome istog elementa. Kada dva atoma jednog elementa s istim brojem protona imaju različitu količinu neutrona, oni su različiti izotopi ovog elementa.Za razliku od broja protona, koji se nikada ne mijenja, broj neutrona u atomima određenog elementa može se često mijenjati, stoga je prosječna atomska masa elementa napisana u obliku decimalne frakcije s vrijednošću koja leži između dva susjedni cijeli brojevi.

Broj neutrona može se odrediti oznakom izotopa elementa. Na primjer, Carbon-14 je radioaktivni Isotop u Carbon-12, koji se nalazi u prirodi. Često je izotopski broj u obliku nadgradnje okrenut simbolu elemenata: c. Broj neutrona je oduzimanjem broja protona iz izotopa broja: 14 - 6 = 8 neutrona.

Pretpostavimo da ugljični atom interesa ima šest neutrona (C). Ovo je najčešći ugljik izotop, koji broji oko 99% svih atoma ovog elementa. Međutim, oko 1% atoma ugljika ima 7 neutrona (C). Ostale vrste ugljičnih atoma imaju više od 7 ili manje od 6 neutrona i postoje u vrlo malim količinama.

Slika pod nazivom Izračunaj atomske mase korak 4

3. Preklopite broj protona i neutrona. Ovo će biti atomska masa ovog atoma. Ne obraćajte pažnju na broj elektrona koji okružuju kernel - njihova ukupna masa je izuzetno mala, pa praktički ne utječu na vaše proračune.

Naš ugljični atom ima 6 protona + 6 neutrona = 12. Dakle, atomska masa ovog ugljičnog atoma je 12. Da je to bio izotop "Carbon-13", Znali bismo da ima 6 protona + 7 neutrona = atomska težina 13.

U stvarnosti, atomska masa ugljika-13 je 13.003355, a ta vrijednost je tačnija, jer je eksperimentalno određen.

Atomska masa je vrlo blizu broju izotopa. Radi praktičnosti izračuna, broj izotopa često bi trebao biti jednak atomskoj masi. Eksperimentalno definirane vrijednosti atomske mase neznatno prelaze broj izotopa zahvaljujući vrlo malom doprinosu iz elektrona.

Metoda 3 od 3:

Izračun relativne atomske mase (atomska težina) elementa

jedan. Odrediti koji su izotopi sadržani u uzorku. Hemičari često određuju omjer izotopa u određenom uzorku koristeći poseban instrument koji se zove masovni spektrometar. Međutim, prilikom učenja, ovi podaci bit će vam pruženi u pogledu zadataka, kontrole i tako dalje u obliku vrijednosti snimljenih iz naučne literature.

U našem slučaju pretpostavljamo da se bavimo dva izotopa: Carbon-12 i Carbon-13.

Slika pod nazivom Izračunajte atomsku masu korak 5

2. Odredite relativni sadržaj svakog izotopa u uzorku. Za svaki element, različiti izotopi nalaze se u različitim omjerima. Ovi omjeri su gotovo uvijek izraženi u procentima. Neki izotopi se nalaze vrlo često, dok su drugi vrlo rijetki - ponekad toliko da se teško mogu otkriti. Te se vrijednosti mogu odrediti pomoću masovne spektrometrije ili se nalaze u direktoriju.

Pretpostavimo da je koncentracija ugljika-12 iznosi 99%, a ugljik-13 - 1%. Ostali ugljični izotopi stvarno postoje, ali u količinama su tako male da u ovom slučaju mogu zanemariti.

Slika pod nazivom Izračunajte atomsku masu korak 6

3. Pomnožite atomsku masu svakog izotopa u koncentraciji u uzorku. Pomnožite atomsku masu svakog izotopa u svom procentu (izraženo u obliku decimalnog frakcije). Prevesti interes za decimalni frakciju, samo ih podijelite sa 100. Rezultirajuće koncentracije u iznosu uvijek bi trebale dati 1.

Naš uzorak sadrži Carbon-12 i Carbon-13. Ako je Carbon-12 99% uzorka, a Carbon-13 iznosi 1%, tada je potrebno umnožiti 12 (atomska težina ugljika-12) za 0,99 i 13 (ugljična atomska težina-13) za 0,01.

U referentnim knjigama daju postotni omjere na osnovu poznatih količina svih izotopa jednog ili drugog elementa. Većina udžbenika za hemiju sadrže ove podatke u obliku tablice na kraju knjige. Za uzorak u studiju, relativne koncentracije izotopa mogu se odrediti i pomoću masenog spektrometra.

Slika pod nazivom Izračunajte atomsku masu korak 7

4. Preklopite rezultate. Mapirajte rezultate množenja koje ste dobili u prethodnom koraku. Kao rezultat ove operacije pronaći ćete relativnu atomsku masu vašeg elementa - prosječnu vrijednost atomske mase izotopa elemenata koji se razmatra. Kada se element smatra cjelinom, a ne specifičan izotop ovog elementa, ova vrijednost se koristi.

U našem primjeru 12 x 0,99 = 11,88 za ugljik-12, i 13 x 0,01 = 0,13 za Carbon-13. Relativna atomska masa u našem slučaju je 11,88 + 0,13 = 12,01.

Savjeti

Neki izotopi su manje stabilni od drugih: raspadaju se atomima elemenata sa manjim brojem protona i neutrona u srži sa odvajanjem čestica koje su dio atomskog jezgara. Takvi izotopi nazivaju se radioaktivnim.

Sta ti treba

Katalog hemije
Kalkulator