Ako vypočítať atómovú hmotnosť -

Atómová hmota nazývaný súčet hmôt všetkých protónov, neutrónov a elektrónov, z ktorých jeden alebo iný atóm alebo molekula je. V porovnaní s protónmi a neutrónmi je hmotnosť elektrónov veľmi malá, takže sa neberie do úvahy vo výpočtoch. Aj keď je to nesprávne z formálneho hľadiska, často sa tento termín používa na označenie strednej atómovej hmotnosti všetkých izotopov prvku. V skutočnosti je to relatívna atómová hmota, tiež nazývaná Atómová hmotnosť Element. Atómová hmotnosť je priemerná hodnota atómových hmôt všetkých izotopov prvku, ktorá sa nachádza v prírode. Chemici by mali rozlišovať medzi týmito dvoma typmi atómovej hmoty pri vykonávaní svojej práce - nesprávna hodnota atómovej hmoty môže napríklad viesť k nesprávnemu výsledku, aby sa opustil reakčný produkt.

Kroky

Metóda 1 z 3:

Nájdenie atómovej hmoty na periodickej tabuľke prvkov

jeden. Skontrolujte, ako sa zaznamenáva atómová hmota. Atómová hmota, to znamená, že hmotnosť tohto atómu alebo molekuly môže byť exprimovaná v štandardných jednotkách systému SI-gramov, kilogramov, a tak ďalej. Vzhľadom na skutočnosť, že atómové hmotnosti vyjadrené v týchto jednotkách sú extrémne malé, sú často zaznamenané v jednotných atómových jednotkách hmoty, alebo skrátene.E.M. - Atómové jednotky hmotnosti. Jedna atómová jednotka hmotnosti sa rovná 1/12 hmotnosti štandardného izotopu uhlík-12.

Atómová jednotka hmotnosti charakterizuje hmotnosť jeden mól tohto prvku v gramoch. Táto hodnota je veľmi užitočná v praktických výpočtoch, pretože sa dá ľahko konvertovať hmotnosťou daného množstva atómov alebo molekúl tejto látky v moroch, a naopak.

2. Nájdite atómovú hmotnosť v periodickej tabuľke MENDELEEEV. Väčšina štandardných tabuliek MENDELEEEV obsahuje atómové hmotnosti (atómové váhy) každého prvku. Spravidla sú uvedené vo forme čísla v spodnej časti bunky s prvkom, pod písmenami označujúcim chemický prvok. To zvyčajne nie je celé číslo a desatinná frakcia.

Všimnite si, že všetky relatívne atómové hmotnosti uvedené v tabuľke MendeleEEV pre každý prvok sú Stredný hodnosť. Chemické prvky majú odlišný Izotopy - Chemické odrody, ktoré majú rôzne hmotnosti v dôsledku ďalších alebo neprítomných neutrónov v atómovom jadre. V dôsledku toho sa relatívne atómové hmotnosti uvedené v periodickej tabuľke môžu použiť ako priemerná hodnota pre atómy určitého prvku, ale nie ako hmotnosť jedného atómu tohto prvku.

Relatívne atómové hmotnosti uvedené v periodickej tabuľke sa používajú na výpočet molárnych hmotností atómov a molekúl. Atómové hmotnosti vyjadrené v.E.M. (ako v tabuľke MendeleEEV), v podstate bezrozmerný. Avšak, jednoducho znásobením atómovej hmotnosti na 1 g / mol, získavame užitočnú charakteristiku prvku - hmotnosť (v gramoch) jednej modlitby atómov tohto prvku.

3. Pamätajte, že v periodickej tabuľke ukazuje priemerné atómové hmotnosti prvkov. Ako už bolo uvedené, relatívna atómová hmota špecifikovaná pre každý prvok v periodickom systéme sú priemerné hodnoty hmotnosti všetkých atómových izotopov. Táto priemerná hodnota je cenná pre mnohé praktické účely: napríklad sa používa pri výpočte molárna hmota Molekuly pozostávajúce z niekoľkých atómov. Avšak, keď sa zaoberáte jednotlivými atómami, táto hodnota zvyčajne nestačí.

Vzhľadom k tomu, priemerná atómová hmota je spriemerovaná hodnota pre niekoľko izotopov, hodnota uvedená v tabuľke MendeleEEV nie je presný Hodnota atómovej hmotnosti akejkoľvek jednotky atómu.

Atómové hmotnosti jednotlivých atómov sa musia vypočítať s prihliadnutím na presný počet protónov a neutrónov v jednom atóme.

Metóda 2 z 3:

Výpočet atómovej hmotnosti samostatného atómu

jeden. Nájdite atómové číslo tejto položky alebo jeho izotop. Atómové číslo je počet protónov na atómoch prvkov, nikdy sa nezmení. Napríklad všetky atómy vodíka a len majú jeden protón. Atómové množstvo sodíka je 11, pretože v jej jadro jedenástich protónov, zatiaľ čo atómový počet kyslíka je osem, pretože vo svojom jadre ôsmich protónov. Môžete nájsť atómové číslo akéhokoľvek prvku v periodickej tabuľke MendeleEV - V takmer všetkých svojich štandardných verziách je toto číslo uvedené vyššie abecedné označenie chemického prvku. Atómové číslo je vždy kladné celé číslo.

Predpokladajme, že máme záujem o atóm uhlíka. V atómoch uhlíka je vždy šesť protónov, takže vieme, že jeho atómové číslo sa rovná 6. Okrem toho vidíme, že v periodickom systéme, v hornej časti uhlíkovej bunky (c) je číslica "6", označuje, že atómové uhlíkové číslo je šesť.
Všimnite si, že atómové číslo prvku je jedinečne spojené s relatívnou atómovej hmoty v periodickom systéme. Aj keď, najmä pre prvky v hornej časti tabuľky, môže sa zdať, že atómová hmota prvku je dvojnásobok atómového čísla, nikdy sa nepočíta vynásobením atómového čísla dvoch.

Obrázok s názvom Vypočítať atómový hmotnostný krok 2

2. Nájdite počet neutrónov v jadre. Počet neutrónov môže byť odlišný pre rôzne atómy toho istého prvku. Keď majú dva atómy jedného prvku s rovnakým počtom protónov, majú iné množstvo neutrónov, sú rôzne izotopy tohto prvku.Na rozdiel od počtu protónov, ktoré sa nikdy nemenia, počet neutrónov v atómoch určitého prvku sa môže často meniť, preto je priemerná atómová hmota prvku napísaná vo forme desatinnej frakcie s hodnotou, ktorá leží medzi dvoma Priľahlé celé čísla.

Počet neutrónov môže byť určený označením izotopu prvku. Napríklad uhlík-14 je rádioaktívny carbon-12 izotop, ktorý sa nachádza v prírode. Často je číslo izotopu uvedené vo forme nadstavby smerujúceho na symbol prvku: c. Počet neutrónov je odpočítaním počtu protónov z čísla izotopu: 14 - 6 = 8 neutrónov.

Predpokladajme, že atóm uhlíka má šesť neutrónov (C). Toto je najbežnejší uhlíkový izotop, číslovanie približne 99% všetkých atómov tohto prvku. Avšak približne 1% atómov uhlíka má 7 neutrónov (C). Iné typy atómov uhlíka majú viac ako 7 alebo menej ako 6 neutrónov a existujú vo veľmi malých množstvách.

Obrázok s názvom Vypočítať atómový hmotnostný krok 4

3. Preložte počet protónov a neutrónov. Toto bude atómová hmota tohto atómu. Nevenujte pozornosť počtu elektrónov, ktoré obklopujú jadro - ich celková hmotnosť je extrémne malá, takže prakticky neovplyvňujú vaše výpočty.

Náš atóm uhlíka má 6 protónov + 6 neutrónov = 12. Atómová hmota tohto atómu uhlíka je teda 12. Ak to bol izotop "Uhlík-13", Vedeli by sme, že má 6 protónov + 7 neutrónov = atómová hmotnosť 13.

V skutočnosti je atómová hmotnosť uhlíka 13 13,003355, a táto hodnota je presnejšia, pretože bola určená experimentálne.

Atómová hmota je veľmi blízko čísla izotopu. Pre pohodlie výpočtov sa často predpokladá, že číslo izotopu sa často rovná atómovej hmote. Experimentálne definované hodnoty atómovej hmotnosti mierne prekračujú číslo izotopu v dôsledku veľmi malého príspevku z elektrónov.

Metóda 3 z 3:

Výpočet relatívnej atómovej hmotnosti (atómovej hmotnosti) prvku

jeden. Určite, ktoré izotopy sú obsiahnuté vo vzorke. Chemiisti často určujú pomer izotopov v špecifickej vzorke pomocou špeciálneho prístroja nazývaného hmotnostného spektrometra. Pri učení sa však tieto údaje poskytnú vám z hľadiska úloh, kontroly a tak vo forme hodnôt z vedeckej literatúry.

V našom prípade predpokladáme, že sa zaoberáme dvomi izotopmi: uhlík-12 a uhlík-13.

Obrázok s názvom Vypočítať atómový hmotnostný krok 5

2. Určite relatívny obsah každého izotopu vo vzorke. Pre každý prvok sa v rôznych pomeroch nachádzajú rôzne izotopy. Tieto pomery sú takmer vždy vyjadrené v percentách. Niektoré izotopy sa nachádzajú veľmi často, zatiaľ čo iné sú veľmi zriedkavé - niekedy toľko, že sa sotva zistia. Tieto hodnoty sa dajú určiť pomocou hmotnostnej spektrometrie alebo nájdete v adresári.

Predpokladajme, že koncentrácia uhlík-12 je 99% a uhlík-13 - 1%. Ostatné uhlíkové izotopy naozaj existujú, ale v množstvách sú také malé, že v tomto prípade môžu byť zanedbané.

Obrázok s názvom Vypočítať atómový hmotnostný krok 6

3. Vynásobte atómovú hmotnosť každého izotopu na jeho koncentráciu vo vzorke. Vynásobte atómovú hmotnosť každého izotopu na jej percento (vyjadrené vo forme desatinnej frakcie). Preložiť záujem o desatinnú frakciu, len rozdeliť ich o 100. Výsledné koncentrácie v množstve by mali vždy dať 1.

Naša vzorka obsahuje uhlík-12 a uhlík-13. Ak je uhlík-12 99% vzorky a uhlík-13 je 1%, potom je potrebné znásobiť 12 (atómová hmotnosť uhlík-12) o 0,99 a 13 (uhlíka atómová hmotnosť-13) o 0,01.

V referenčných knihách dávajú percentuálne pomery na základe známych množstiev všetkých izotopov jedného alebo iného prvku. Väčšina učebníc chémie Tieto informácie obsahujú vo forme tabuľky na konci knihy. Pre štúdium vzorky sa môžu relatívne koncentrácie izotopov určiť aj pomocou hmotnostného spektrometra.

Obrázok s názvom Vypočítať atómový hmotnostný krok 7

4. Preložte výsledky. Výsledky multiplikácie, ktoré ste dostali v predchádzajúcom kroku. V dôsledku tejto operácie nájdete relatívnu atómovú hmotnosť vášho prvku - priemerná hodnota atómových hmôt izotopov posudzovaného prvku. Keď sa prvok považuje za celok, a nie konkrétny izotop tohto prvku, táto hodnota sa používa.

V našom príklade 12 x 0,99 = 11,88 pre uhlík-12 a 13 x 0,01 = 0,13 pre uhlík-13. Relatívna atómová hmota v našom prípade je 11,88 + 0,13 = 12.01.

Tipy

Niektoré izotopy sú menej stabilné ako iné: sa rozpadajú na atómy prvkov s menším počtom protónov a neutrónov v jadre so separáciou častíc, ktoré sú súčasťou atómového jadra. Takéto izotopy sa nazývajú rádioaktívne.

Čo potrebuješ

Katalóg chémie
Kalkulačka