Hoe om die atoommassa te bereken

die atoommassa

conținut

Stappe
Metode 1vind die atoom massa etikette in die periodieke tabel
Metode 2bereken die atoommassa van `n individuele atoom
Metode 3bereken die relatiewe atoommassa (atoomgewig) van `n element
Wenke
Dinge wat jy nodig het

dit is die som van al die protone, neutrone en elektrone wat `n atoom of molekule vorm. Die massa van `n elektron is so klein dat dit as onbeduidend beskou word en nie by die berekening ingesluit word nie. Hierdie term word ook dikwels gebruik om te verwys na die gemiddelde atoommassa van al die isotope van `n element, hoewel dit tegnies foutief is. Hierdie laaste definisie is eintlik die relatiewe atoommassa van `n element, ook bekend as die "atoomgewig" van `n element. die atoomgewig neem die atoommassa van die isotope van natuurlike oorsprong van dieselfde element in ag. Vir chemici is dit belangrik om `n onderskeid te tref tussen hierdie twee tipes atoommassas by die uitvoering van hul werk: `n Onjuiste waarde in die atoommassa kan byvoorbeeld lei tot die verkeerde berekening van die resultate van `n eksperiment.

stappe

Metode 1
Vind die atoom massa etikette in die periodieke tabel

Leer om die atoommassa te verteenwoordig. Die atoommassa, wat die massa van `n gegewe atoom of molekule is, kan uitgedruk word in massa-eenhede van die internasionale stelsel (SI): gram, kilogram, ens. Aangesien die atoommassa wat in hierdie terme uitgespreek word, ongelooflik klein is, word hulle egter dikwels uitgedruk deur verenigde atoommassa-eenhede (gewoonlik afgekort as "of" of "ame"). Die standaard van `n atoommassa is gelyk aan 1/12 van die standaard massa van `n 12-koolstof-isotoop.

Atoommassa-eenhede dui die massa van een mol van `n gegewe element of molekuul in gram aan. Dit is `n baie nuttige eienskap wanneer dit kom by die maak van praktiese berekeninge, aangesien dit maklike omskakelings tussen die massa en die mol van `n gegewe hoeveelheid atome of molekules van dieselfde tipe toelaat.

Onthou dat die waardes van die periodieke tabel die gemiddelde van die atoommassa van `n element is. Soos hierbo verduidelik, is die relatiewe atoommassas wat vir elke element van die periodieke tabel getoon word, `n gemiddelde van die waardes van al die isotope van `n atoom. Hierdie gemiddelde waarde is waardevol vir baie praktiese berekeninge, byvoorbeeld om die molêre massa van `n molekule saamgestel uit verskeie atome. As dit egter met individuele atome werk, het hierdie nommer dalk nie die vereiste akkuraatheid nie.

Aangesien dit slegs `n gemiddeld van verskillende soorte isotope is, is die waarde van die periodieke tabel nie die presiese waarde van die atoommassa van `n bepaalde atoom nie.

Om die atoommassa van individuele atome te bereken, is dit nodig om die presiese aantal protone en neutrone van daardie atoom in ag te neem.

Metode 2
Bereken die atoommassa van `n individuele atoom

Calculate_Atomic_Mass_Step_1_Version_2-es.jpg" klas ="beeld ligkas">

Prent getiteld Calculate_Atomic_Mass_Step_1

Vind die atoomgetal van daardie element of isotoop uit. Die atoomgetal is die aantal protone in `n element en wissel nooit. Byvoorbeeld, alle waterstofatome (en net dié van waterstof) het `n proton. Natrium het `n atoomgetal van 11 omdat sy kern 11 protone het, terwyl suurstof `n atoomgetal van 8 het omdat sy kern 8 protone het. U kan die atoomgetal van enige element in die periodieke tabel vind (in byna alle periodieke tabelle): dit is die getal wat bokant die letter of die letters van die element chemiese simbool is. Hierdie nommer is altyd `n positiewe en heelgetal.
Veronderstel jy gaan met `n koolstofatoom werk. Koolstof het altyd 6 protone, dus jy weet dat sy atoomgetal 6 is. Jy kan seker maak dat die koolstoffoto in die periodieke tabel van elemente ("C") het a "6" in die boonste deel, wat beteken dat die atoomgetal van die koolstof 6 is.
Let daarop dat die atoomgetal nie `n direkte verhouding het met die onderskeie atoommassa soos dit in die periodieke tabel voorkom nie. Dit gebeur egter dikwels dat die atoommassa van `n atoom ongeveer twee keer sy atoomgetal is, veral tussen die elemente in die boonste deel van die periodieke tabel. In elk geval word die atoommassa nooit bereken deur die atoomgetal van die element te verdubbel nie.

Calculate_Atomic_Mass_Step_2_Version_2-es.jpg" klas ="beeld ligkas">

Prent getiteld Calculate_Atomic_Mass_Step_2

Vind die aantal neutrone in die kern. Die aantal neutrone kan wissel tussen die atome van dieselfde element. Alhoewel twee atome wat dieselfde aantal protone het en verskillende getalle neutrone is, is atome van dieselfde element, in daardie geval is dit verskillende isotope van daardie element. In teenstelling met die aantal protone in `n element (wat nooit wissel nie), kan die hoeveelheid neutrone in `n atoom dikwels genoeg wissel om die atoommassa van daardie element uit te druk as `n desimale waarde tussen twee heelgetalle.

Die hoeveelheid neutrone kan bepaal word deur die benaming van die isotoop van daardie element. Byvoorbeeld, koolstof-14 is `n radioaktiewe isotoop van natuurlike oorsprong van koolstof-12. Isotope word dikwels geïdentifiseer deur die getal as `n superscript voor die element simbool te gebruik: C. Die aantal neutrone word bereken deur die aantal protone van die isotoopnommer af te trek: 14 - 6 = 8 neutrone.

Gestel die koolstofatoom waarmee jy gaan werk het 6 neutrone (C). Dit is by verre die mees algemene isotoop van koolstof: dit verteenwoordig bykans 99% van die totale koolstofatome. Ongeveer 1% van die koolstofatome het egter 7 neutrone. Daar is ook ander tipes koolstofatome met min of meer as 6 of 7 neutrone, maar hulle is baie min.

Calculate_Atomic_Mass_Step_4_Version_2-es.jpg" klas ="beeld ligkas">

Prent getiteld Calculate_Atomic_Mass_Step_4

Voeg die totale protone en neutrone by. Dit bereken die atoommassa van `n atoom. Moenie bekommerd wees oor die aantal elektrone wat die kern omseil nie. Die massa is so, maar so klein dat dit in die meeste praktiese gevalle nie die reaksie aansienlik beïnvloed nie.

Die koolstofatoom van hierdie voorbeeld het 6 protone + 6 neutrone = 12. Die atoommassa van hierdie spesifieke koolstofatoom is 12. Aan die ander kant, as dit `n isotoop van koolstof-13, sou jy weet dat dit 6 protone + 7 neutrone het = `n atoommassa van 13.

Die werklike atoomgewig van koolstof-13 is 13.003355 en is meer akkuraat, want dit is eksperimenteel bepaal.

Die atoommassa is `n getal baie naby aan die isotoopnommer van `n element. Om `n basiese berekening te maak, is die getal van die isotoop gelyk aan die atoommassa. Wanneer dit eksperimenteel bepaal word, is die atoommassa effens hoër as die getal van die isotoop as gevolg van die klein bydrae van massa van die elektrone.

Metode 3
Bereken die relatiewe atoommassa (atoomgewig) van `n element

Calculate_Atomic_Mass_Step_4_Version_3-es.jpg" klas ="beeld ligkas">

Bepaal watter isotope in die steekproef is. Chemici bepaal dikwels die relatiewe isotoopverhoudings van `n gegewe monster met behulp van `n spesiale instrument wat genoem word "massaspektrometer". As u egter slegs chemie-studente is, sal hierdie inligting aan u voorsien word in die skooleksamens as vasgestelde waardes, verkry uit wetenskaplike bibliografie.

Gestel jy gaan vir die doeleindes van hierdie artikel werk met koolstof-12 en koolstof-13-isotope.

Calculate_Atomic_Mass_Step_5_Version_3-es.jpg" klas ="beeld ligkas">

Prent getiteld Calculate_Atomic_Mass_Step_5

Bepaal die relatiewe oorvloed van elke isotoop in die monster. Binne `n gegewe element kan verskillende isotope in verskillende verhoudings voorkom. Hierdie verhoudings word amper altyd in persentasies uitgedruk. Sommige isotope is baie algemeen, terwyl ander baie skaars is (soms is die verhouding so onbeduidend dat dit skaars bespeur kan word). Hierdie inligting kan bepaal word deur middel van `n massaspectrometer of uit `n naslaanboek.

Stel jou voor dat die oorvloed van koolstof-12 99% is en die oorvloed van koolstof-13 is 1%. Daar is ander koolstof isotope, maar Hulle bestaan in sulke klein hoeveelhede wat vir hierdie voorbeeldprobleem nie in berekening gebring sal word nie.

Calculate_Atomic_Mass_Step_6_Version_3-es.jpg" klas ="beeld ligkas">

Prent getiteld Calculate_Atomic_Mass_Step_6

Vermenigvuldig die atoommassa van elke isotoop deur sy proporsie in die monster. Vermenigvuldig die atoommassa van elke isotoop met sy persentasie van oorvloed (uitgedruk as `n desimale getal). Om `n persentasie na `n desimale getal om te skakel, verdeel dit eenvoudig met 100. Die som van die omgekeerde persentasies moet altyd gelyk wees aan 1.

In hierdie voorbeeld het jy koolstof-12 en koolstof-13. As koolstof-12 99% van die monster verteenwoordig en koolstof-13 verteenwoordig 1% van die monster, vermenigvuldig 12 (die atoommassa koolstof-12) met 0.99 en 13 (die atoommassa koolstof-13) ) met 0.01.

Die naslaanboeke toon proporsies in persentasies gebaseer op die bekende hoeveelhede isotope van `n element. Die meeste chemiese handboeke bevat hierdie inligting in `n tabel aan die einde van die boek. U kan ook `n massaspektrometer gebruik om die proporsies van die monster wat u gaan analiseer, te verkry.

Calculate_Atomic_Mass_Step_7_Version_3-es.jpg" klas ="beeld ligkas">

Prent getiteld Calculate_Atomic_Mass_Step_7

Voeg die resultate by. Voeg die resultate van die vermenigvuldigings wat u in die vorige stap het, by. Die resultaat van die som is die relatiewe atoommassa van jou element. Die gemiddelde waarde van atoommassa van die isotope van jou element. As ons oor `n element in die algemeen praat, en nie spesifieke isotope van daardie element nie, word hierdie waarde gebruik.

In die vorige voorbeeld, 12 x 0,99 = 11,88 vir koolstof-12, terwyl 13 x 0,01 vir koolstof-13. Die relatiewe atoommassa van die voorbeeld is 11.88 + 0.13 = 12.01.

wenke

Sommige isotope is minder stabiel as ander en ontbind in elemente met minder protone en neutrone in hul kerne, aangesien hulle dele van hulself ontslaan. Hierdie isotope staan bekend as "radioaktiewe".