Hoe om atoommassa te bereken

ATOMIESE MAS is die som van al die protone, neutrone en elektrone in `n enkele atoom of molekule. Die massa van `n elektron is egter so klein, dit word as onbeduidend beskou en nie in die berekening ingesluit nie. Alhoewel tegnies verkeerd is, word die term ook dikwels gebruik om na die gemiddelde atoommassa van al die isotope van een element. Hierdie tweede definisie is eintlik die relatiewe atoommassa, ook bekend as die Atoomgewig, van `n element. Die atoomgewig neem die gemiddelde van die massas van natuurlike voorkomende isotope van dieselfde element in ag. Chemici moet onderskei tussen hierdie twee tipes atoommassa om hul werk te lei - `n verkeerde waarde vir atoommassa kan byvoorbeeld lei tot `n verkeerde berekening van `n eksperiment se opbrengs.

Stappe

Metode 1 van 3:
Om atoommassasielesings op die periodieke tabel te vind
  1. Beeld getiteld bereken atoommassa Stap 1
1. Verstaan ​​hoe atoommassa verteenwoordig word. Atoommassa, die massa van `n gegewe atoom of molekuul, kan uitgedruk word in standaard SI massa-eenhede - gram, kilogram, ens. Amologiese massas, wanneer dit in hierdie terme uitgedruk word, is ongelooflik klein, word atoommassa dikwels uitgedruk in verenigde atoommassa-eenhede (gewoonlik verkort aan "u" of "amu") of in Dalton (DA). Die standaard vir een atoommassa-eenheid is gelyk aan 1/12 van die massa van `n standaard koolstof-12 isotoop.
  • Atoom massa-eenhede vertel die massa van Een mol van `n gegewe element of molekuul in gram. Dit is `n baie nuttige eiendom wanneer dit kom by praktiese berekeninge, aangesien dit maklik omskakeling tussen die massa en mol van `n gegewe hoeveelheid atome of molekules van dieselfde tipe toelaat.
  • Beeld getiteld bereken atoommassa Stap 2
    2. Vind die atoommassa op die periodieke tabel. Die meeste standaard periodieke tabelle lys die relatiewe atoommassas (atoomgewigte) van elke element. Dit word amper altyd geskryf as `n nommer aan die onderkant van die element se vierkant op die tafel, onder die een of twee letter chemiese simbool. Hierdie getal word gewoonlik as `n desimale gevolg as `n heelgetal.
  • Let daarop dat die relatiewe atoommassa wat op die periodieke tabel gelys word gemiddeld Waardes vir die geassosieerde element. Chemiese elemente het anders isotope - Chemiese vorms wat in massa verskil as gevolg van die byvoeging of aftrekking van een of meer neutrone aan die atoom se kern. Dus, die relatiewe atoommassa wat op die periodieke tabel gelys word, is geskik as `n gemiddelde waarde vir atome van `n sekere element, maar nie soos die massa van `n enkele atoom van daardie element.
  • Relatiewe atoommassas, soos gelys op die periodieke tabel, word gebruik om molêre massas vir atome en molekules te bereken. Atoommassas, wanneer dit in AMU uitgedruk word, soos op die Periodieke Tabel, is tegnies eenheidloos. Deur eenvoudig `n atoommassa met 1 g / mol te vermenigvuldig, word `n werkbare hoeveelheid verkry vir `n element se molêre massa - die massa (in gram) van een mol van `n element se atome.
  • Byvoorbeeld, die atoommassa van yster is 55.847 AMU, wat beteken dat een mol yster atome sal weeg 55.847 gram.
  • Beeld getiteld bereken atoommassa Stap 3
    3. Verstaan ​​dat periodieke tabelwaardes `n gemiddelde atoommassa vir `n element is. Soos opgemerk, is die relatiewe atoommassas wat vir elke element op die periodieke tabel gelys word, gemiddelde waardes van al `n atoom se isotope. Hierdie gemiddelde waarde is waardevol vir baie praktiese berekeninge - soos byvoorbeeld, die berekening van die molêre massa van `n molekule wat bestaan ​​uit verskeie atome. By die hantering van individuele atome is hierdie getal egter soms onvoldoende.
  • Omdat dit `n gemiddelde van verskillende soorte isotope is, is die waarde op die periodieke tabel nie die presies Waarde vir enige enkele atoom se atoommassa.
  • Die atoommassas vir individuele atome moet bereken word deur die presiese aantal protone en neutrone in `n enkele atoom in ag te neem.
    • Metode 2 van 3:
    Berekening van atoommassa vir `n individuele atoom
    1. Beeld getiteld bereken atoommassa Stap 4
    1. Vind die atoomgetal van die element of isotoop. Die atoomgetal is die aantal protone in `n element, en wissel nooit. Byvoorbeeld, alle waterstofatome, en enigste Waterstofatome, het 1 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 op die periodieke tabel vind - in bykans alle standaard periodieke tabelle: dit is die getal bo `n element se 1 of 2-letterkleed simbool. Hierdie nommer sal altyd `n positiewe heelgetal wees.
    • Kom ons sê dat ons met die koolstofatoom werk. Koolstof het altyd 6 protone, so ons weet sy atoomgetal is 6. Ons kan ook op die periodieke tabel sien dat die vierkant vir koolstof (c) `n "6" Aan die bokant, wat beteken dat koolstof se atoomgetal 6 is.
    • Let daarop dat `n element se atoomgetal geen direkte dra op sy relatiewe atoommassa het soos op die periodieke tabel gelys nie. Alhoewel, veral onder elemente bo-aan die periodieke tabel, blyk dit dat `n atome se atoommassa ongeveer twee keer sy atoomgetal is, word atoommassa nooit bereken deur `n element se atoomgetal te verdubbel nie.
  • Beeld getiteld bereken atoommassa Stap 5
    2. Vind die aantal neutrone in die kern. Die aantal neutrone kan wissel tussen atome van `n sekere element. Terwyl 2 atome met dieselfde aantal protone en verskillende nommers van neutrone beide dieselfde element is, is dit verskillende isotope van daardie element. In teenstelling met die aantal protone in `n element, wat nooit verander nie, kan die aantal neutrone in atome van `n sekere element dikwels wissel dat die gemiddelde atoommassa van die element uitgedruk moet word as `n desimale waarde tussen twee heelgetalle.
  • Die aantal neutrone kan bepaal word deur die isotoopbenaming van die element. Byvoorbeeld, koolstof-14 is `n natuurlik voorkomende radioaktiewe isotoop van koolstof-12. U sal dikwels `n isotoop wat aangewys is met die nommer as `n superscript voor die element simbool sien: c. Die aantal neutrone word bereken deur die aantal protone van die isotoopnommer af te trek: 14 - 6 = 8 neutrone.
  • Kom ons sê die koolstofatoom waarop ons werk, het ses neutrone (C). Dit is verreweg die mees algemene isotoop van koolstof, wat verantwoordelik is vir byna 99% van alle koolstofatome. Ongeveer 1% van koolstofatome het egter 7 neutrone (c). Ander tipes koolstofatome met min of meer as 6 of 7 neutrone bestaan ​​in baie klein hoeveelhede.
  • Beeld getiteld bereken atoommassa Stap 6
    3. Voeg die proton en neutrontelling by. Dit is die atoommassa van daardie atoom. Moenie bekommerd wees oor die aantal elektrone wat die kern wentel nie - hulle gekombineerde massa is baie, baie klein, dus in die meeste praktiese gevalle sal dit nie jou antwoord aansienlik beïnvloed nie.
  • Ons koolstofatoom het 6 protone + 6 neutrone = 12. Die atoommassa van hierdie spesifieke koolstofatoom is 12. As dit `n koolstof-13 Isotoop, aan die ander kant, sal ons weet dat dit 6 protone het + 7 neutrone = `n atoomgewig van 13.
  • Die werklike atoomgewig van koolstof-13 is 13.003355, en is meer presies omdat dit eksperimenteel bepaal is.
  • Atoommassa is baie naby aan die isotoopnommer van `n element. Vir basiese berekeningsdoeleindes is isotoopnommer gelyk aan atoommassa. Wanneer eksperimenteel bepaal word, is die atoommassa effens hoër as die isotoopnommer as gevolg van die baie klein massa-bydrae van elektrone.
    • Metode 3 van 3:
    Berekening van relatiewe atoommassa (atoomgewig) vir `n element
    1. Beeld getiteld bereken atoommassa Stap 7
    1. Bepaal watter isotope in die steekproef is. Chemici bepaal dikwels die relatiewe verhoudings van isotope in `n gegewe steekproef deur `n spesiale instrument genaamd `n massaspektrometer te gebruik. Op die student-vlak chemie word hierdie inligting egter dikwels vir u op skooltoetse voorsien, ens., In die vorm van gevestigde waardes uit wetenskaplike literatuur.
    • Vir ons doeleindes, laat ons sê ons werk met die isotope koolstof-12 en koolstof-13.
  • Beeld getiteld bereken atoommassa Stap 8
    2. Bepaal die relatiewe oorvloed van elke isotoop in die steekproef. Binne `n gegewe element verskyn verskillende isotope in verskillende verhoudings. Hierdie verhoudings word amper altyd as persentasies uitgedruk. Sommige isotope sal baie algemeen wees, terwyl ander baie skaars sal wees - soms, so skaars dat hulle skaars opgespoor kan word. Hierdie inligting kan bepaal word deur massaspektrometrie of van `n verwysingsboek.
  • Kom ons sê dat die oorvloed van koolstof-12 99% is en die oorvloed van koolstof-13 is 1%. Ander koolstof isotope doen bestaan, maar hulle bestaan ​​in hoeveelhede so klein dat dit vir hierdie voorbeeldprobleem geïgnoreer kan word.
  • Beeld getiteld bereken atoommassa Stap 9
    3. Vermenigvuldig die atoommassa van elke isotoop deur sy verhouding in die steekproef. Vermenigvuldig die atoommassa van elke isotoop deur sy persentasie oorvloed (geskryf as `n desimale). Om `n persentasie na `n desimale te omskep, verdeel dit eenvoudig met 100. Die omgekeerde persentasies moet altyd tot 1 bydra.
  • Ons monster bevat koolstof-12 en koolstof-13. As koolstof-12 99% van die monster en koolstof-13 uitmaak, maak 1% van die monster uit, vermenigvuldig 12 (die atoommassa van koolstof-12) deur 0.99 en 13 (die atoommassa van koolstof-13) deur 0.01.
  • `N Verwysingsboek sal persentasie proporsies gee gebaseer op al die bekende hoeveelhede van `n element se isotope. Die meeste chemie handboeke sluit in hierdie inligting in `n tabel aan die einde van die boek. `N Massaspektrometer kan ook die verhoudings oplewer vir die monster wat getoets word.
  • Beeld getiteld bereken atoommassa Stap 10
    4. Voeg die resultate by. Som die produkte van die vermenigvuldiging wat u in die vorige stap uitgevoer het. Die gevolg van hierdie toevoeging is die relatiewe atoommassa van jou element - die gemiddelde waarde van die atoommassas van jou element se isotope. By die bespreking van `n element in die algemeen, en nie spesifieke isotope van daardie element nie, word hierdie waarde gebruik.
  • In ons voorbeeld, 12 x 0.99 = 11.88 vir koolstof-12, terwyl 13 x 0.01 = 0.13 vir koolstof-13. Die relatiewe atoommassa van ons voorbeeld is 11.88 + 0.13 = 12.01.

    • Dinge wat jy sal nodig hê

    • Chemie Naslaanboek
    • Sakrekenaar
    Deel op sosiale netwerke:
    Soortgelyk