Πώς να υπολογίσετε την ατομική μάζα

Μπορεί να σας ζητηθεί να υπολογίσετε την ατομική μάζα στη χημεία ή στη φυσική. Υπάρχουν περισσότεροι από ένας τρόποι για να βρείτε ατομική μάζα. Ποια μέθοδος χρησιμοποιείτε εξαρτάται από τις πληροφορίες που δίνετε. Πρώτον, είναι καλή ιδέα να καταλάβουμε τι ακριβώς σημαίνει ατομική μάζα.

Ατομική μάζα είναι το άθροισμα των μαζών των πρωτονίων, των νετρονίων και των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο ή τη μέση μάζα σε μια ομάδα ατόμων. Ωστόσο, τα ηλεκτρόνια έχουν πολύ λιγότερη μάζα από τα πρωτόνια και τα νετρόνια που δεν επηρεάζουν τον υπολογισμό. Έτσι, η ατομική μάζα είναι το άθροισμα των μαζών πρωτονίων και νετρονίων. Υπάρχουν τρεις τρόποι να βρείτε ατομική μάζα, ανάλογα με την κατάστασή σας. Ποιο από αυτά θα χρησιμοποιηθεί εξαρτάται από το αν έχετε ένα μόνο άτομο, ένα φυσικό δείγμα του στοιχείου ή απλά πρέπει να γνωρίζετε την κανονική τιμή.

Η μέθοδος που χρησιμοποιείται για την εύρεση της ατομικής μάζας εξαρτάται από το αν κοιτάτε ένα άτομο, ένα φυσικό δείγμα ή ένα δείγμα που περιέχει μια γνωστή αναλογία ισοτόπων:

1) Αναζητήστε την ατομική μάζα στον περιοδικό πίνακα

Αν είναι η πρώτη σας συνάντηση με τη χημεία, ο εκπαιδευτής σας θα θέλει να μάθετε πώς να το χρησιμοποιήσετε Περιοδικός Πίνακας να βρεθεί η ατομική μάζα (ατομικό βάρος) ενός στοιχείου. Ο αριθμός αυτός συνήθως δίνεται κάτω από το σύμβολο ενός στοιχείου. Αναζητήστε τον δεκαδικό αριθμό, ο οποίος είναι a σταθμισμένο μέσο όρο των ατομικών μαζών του συνόλου των φυσικά ισότοπα ενός στοιχείου.

Παράδειγμα: Εάν σας ζητηθεί να δώσετε την ατομική μάζα του άνθρακα, πρέπει πρώτα να το ξέρετε σύμβολο στοιχείου, C. Αναζητήστε το C στον περιοδικό πίνακα. Ένας αριθμός είναι ο αριθμός στοιχείων άνθρακα ή ατομικός αριθμός. Ο αριθμός του ατομικού αριθμού αυξάνεται κατά τη διάρκεια του πίνακα. Αυτή δεν είναι η τιμή που θέλετε. Η ατομική μάζα ή το ατομικό βάρος είναι ο δεκαδικός αριθμός, The αριθμός σημαντικών αριθμών ποικίλλει ανάλογα με τον πίνακα, αλλά η τιμή είναι γύρω στο 12,01.

Αυτή η τιμή σε έναν περιοδικό πίνακα δίνεται στο μονάδες ατομικής μάζας ή amu, αλλά για τους υπολογισμούς χημείας, γράφετε συνήθως ατομική μάζα σε γραμμάρια ανά γραμμομόριο ή γραμμομόριο. Η ατομική μάζα του άνθρακα θα είναι 12,01 γραμμάρια ανά γραμμομόριο ατόμων άνθρακα.

2) Σύνολο πρωτονίων και ουδετερόνων για ένα άτομο

Για τον υπολογισμό της ατομικής μάζας του α ένα άτομο ενός στοιχείου, προσθέστε τη μάζα του πρωτόνια και νετρόνια.

Παράδειγμα: Βρείτε την ατομική μάζα ενός ισοτόπου άνθρακα που έχει 7 νετρόνια. Μπορείτε να δείτε από τον περιοδικό πίνακα ότι ο άνθρακας έχει ατομικό αριθμό 6, που είναι ο αριθμός των πρωτονίων του. Η ατομική μάζα του ατόμου είναι η μάζα των πρωτονίων συν τη μάζα των νετρονίων, 6 + 7 ή 13.

3) Σταθμισμένο μέσο όρο για όλα τα άτομα ενός στοιχείου

Η ατομική μάζα ενός στοιχείου είναι ένας σταθμισμένος μέσος όρος όλων των ισοτόπων του στοιχείου με βάση τη φυσική τους αφθονία. Είναι απλό να υπολογίσετε την ατομική μάζα ενός στοιχείου με αυτά τα βήματα.

Συνήθως, σε αυτά τα προβλήματα, σας παρέχεται ένας κατάλογος ισοτόπων με τη μάζα τους και τους φυσική αφθονία είτε ως δεκαδική είτε ως εκατοστιαία τιμή.

1. Πολλαπλασιάστε τη μάζα κάθε ισότοπου με την αφθονία της. Εάν η αφθονία σας είναι ένα ποσοστό, διαιρέστε την απάντησή σας κατά 100.
2. Προσθέστε αυτές τις τιμές μαζί.

Η απάντηση είναι η συνολική ατομική μάζα ή το ατομικό βάρος του στοιχείου.

Παράδειγμα: Σας δίνεται ένα δείγμα που περιέχει 98% άνθρακα-12 και 2% άνθρακα-13. Ποια είναι η σχετική ατομική μάζα του στοιχείου;

Αρχικά, μετατρέψτε τα ποσοστά σε δεκαδικές τιμές διαιρώντας κάθε εκατοστιαίο ποσοστό κατά 100. Το δείγμα γίνεται 0.98 άνθρακα-12 και 0.02 άνθρακα-13. (Συμβουλή: Μπορείτε να ελέγξετε τα μαθηματικά σας, βεβαιώνοντας ότι τα δεκαδικά ψηφία ανέρχονται στο 1. 0.98 + 0.02 = 1.00).

Στη συνέχεια πολλαπλασιάζουμε την ατομική μάζα κάθε ισοτόπου με την αναλογία του στοιχείου στο δείγμα:

0,98 χ 12 = 11,76
0,02 χ 13 = 0,26

Για την τελική απάντηση, προσθέστε τα εξής:

11,76 + 0,26 = 12,02 g / mol

Προηγμένη Σημείωση: Αυτή η ατομική μάζα είναι ελαφρώς υψηλότερη από την τιμή που δίνεται στον περιοδικό πίνακα για τον άνθρακα του στοιχείου. Τι σας λέει αυτό; Το δείγμα που σας δόθηκε για να αναλύσετε περιείχε περισσότερο άνθρακα-13 από το μέσο όρο. Αυτό το γνωρίζετε επειδή η σχετική σας ατομική μάζα είναι υψηλότερη από την περιοδική τιμή πίνακα, παρόλο που ο περιοδικός αριθμός πίνακα περιλαμβάνει βαρύτερα ισότοπα, όπως ο άνθρακας-14. Επίσης, σημειώστε ότι οι αριθμοί που δίνονται στον περιοδικό πίνακα ισχύουν για την κρούστα / ατμόσφαιρα της Γης και μπορεί να έχουν μικρή σχέση με την αναμενόμενη αναλογία ισότοπων στο μανδύα ή τον πυρήνα ή σε άλλους κόσμους.

Με την πάροδο του χρόνου, μπορεί να παρατηρήσετε το τιμές ατομικής μάζας για κάθε στοιχείο του περιοδικού πίνακα μπορεί να αλλάξει ελαφρά. Αυτό συμβαίνει όταν οι επιστήμονες αναθεωρήσουν την εκτιμώμενη αναλογία ισοτόπων στον κρούστα. Στους σύγχρονους περιοδικούς πίνακες, μερικές φορές αναφέρεται μια σειρά αξιών και όχι μία ατομική μάζα.

Βρείτε περισσότερα παραδείγματα εργασίας