Hogyan kell kiszámítani az atomtömeget -

Atomtömeg az összes proton, neutronok és elektronok tömegének összege, amelyek közül egy vagy más atom vagy molekula. A protonok és a neutronokhoz képest az elektronok tömege nagyon kicsi, ezért nem veszik figyelembe a számítások során. Bár ez hivatalos szempontból helytelenül van, gyakran ez a kifejezés az elem összes izotóp középső tömegének kijelölésére szolgál. Valójában ez egy relatív atomi tömeg, másnak is hívott Atomtömeg Elem. Az atomtömeg a természetben található elem összes izotópja atomtömegeinek átlagos értéke. A vegyészeknek meg kell különböztetniük ezeket a két típusú atomtömeget a munkájuk elvégzése során - az atomtömeg helytelen értéke, például helytelen eredményhez vezethet a reakciótermékből való kilépéshez.

Lépések

1. módszer 3:

Az atomi tömeg megtalálása az elemek időszakos táblázatán

egy. Vizsgálja meg, hogy az atomtömeg rögzítve legyen. Az atomtömeg, azaz az atom vagy molekula tömege az Si-Grams rendszer, kilogramm standard egységében, és így tovább. Azonban annak köszönhető, hogy az ezen egységekben kifejezett atomtömegek rendkívül kicsiek, gyakran rögzítik az egységes atomi tömegegységekben vagy rövidítve.E.M. - Atomászati egységek. Az egyik atomos tömegegység egyenlő 1/12 tömeges szabványos szén-12 izotóp.

Az atomi tömegegység jellemzi a tömeget egy mól ez az elem grammban. Ez az érték nagyon hasznos a gyakorlati számításokban, mivel könnyen átalakítható egy adott mennyiségű atom vagy molekulák tömegével a lepkékben, és fordítva.

2. Keresse meg az atomtömeget a Mendeleev időszakos táblázatában. A Mendeleev legtöbb standard táblái atomi tömegeket (atomtömegeket) tartalmaznak. Általános szabályként azokat a sejt alján lévő szám formájában adják meg, a kémiai elemet jelző betűk alatt. Ez általában nem egész szám, és a tizedes frakció.

Ne feledje, hogy az egyes elemek Mendeleev táblázatában meghatározott összes relatív atomtömeg Középső értékek. A kémiai elemek eltérőek Izotópok - különböző tömegekkel rendelkező vegyi fajták az atommag további vagy hiányzó neutronok miatt. Következésképpen az időszakos táblázatban felsorolt relatív atomtömegek átlagos értékként használhatók egy bizonyos elem atomjai számára, de nem Az elem egy atomjának tömege.

Az időszakos táblázatban bemutatott relatív atomtömegeket az atomok és molekulák moláris tömegének kiszámítására használják. Atom tömegek expresszálódnak a.E.M. (mint a Mendeleev táblázatban), lényegében dimenziómentes. Azonban egyszerűen megszorozzuk az atomtömegenként 1 g / mol-t, megkapjuk az elem (gramm) elemét (gramm), az egyik atomjainak imádkozását.

3. Ne feledje, hogy az időszakos táblázatban az elemek átlagos atomi tömegeit mutatja. Amint korábban említettük, az időszakos rendszer minden egyes elemére megadott relatív atomtömegek az összes atom izotóp tömegének átlagos értékei. Ez az átlagos érték sok gyakorlati célból értékes: például számításkor használják moláris tömeg Több atomból álló molekulák. Azonban, amikor az egyes atomokkal foglalkozik, ez az érték általában nem elég.

Mivel az átlagos atomtömeg több izotóp átlagosan értéke, a Mendeleev táblázatban feltüntetett érték nem pontos Bármely egység atom atomi tömegének értéke.

Az egyes atomok atomtömegeit kiszámítani kell, figyelembe véve a protonok és neutronok pontos számát egyetlen atomban.

3. módszer 3:

Egy különálló atom atomi tömegének kiszámítása

egy. Keresse meg az elem vagy az izotóp atomszámát. Az atomszám a protonok száma az elem atomokban, soha nem változik. Például minden hidrogénatom, és csak van egy protonjaik. Az atomi száma nátrium 11, hiszen annak alapvető tizenegy protonok, míg a atomszáma oxigén nyolc, mert a fő nyolc protonok. Megtalálható a rendszám bármely elemének a periódusos Mengyelejev - szinte az összes szabványos változat, ez a szám a fenti alfabetikus kijelölése a kémiai elem. Az atomszám mindig pozitív egész szám.

Tegyük fel, hogy érdekel egy szénatom. A szénatomokban mindig hat proton van, így tudjuk, hogy atomszáma 6. Ezenkívül látjuk, hogy az időszakos rendszerben, a szénsejt felső részében (C) egy számjegy van "6", jelezve, hogy az atomi szén száma hat.
Ne feledje, hogy az elem atomszáma egyedileg kapcsolódik az időszakos rendszer relatív atomtömegéhez. Bár különösen az asztal tetején lévő elemek esetében úgy tűnik, hogy az elem atomi tömege kétszerese az atomszám kétszerese, soha nem számítják ki az atomszám kétszeresére.

2. Keresse meg a kernelben lévő neutronok számát. A neutronok száma eltérhet az azonos elem különböző atomjai esetében. Ha az egyik elem egyik eleme azonos számú protonnal rendelkezik különböző mennyiségű neutronokkal, ezek az elem különböző izotópjai vannak.Ellentétben a protonok száma, ami nem változik, a neutronok száma az atomok egy bizonyos elem gyakran változnak, ezért az átlagos atomtömeg az elem van írva formájában tizedmásodperc egy olyan értéket, hazudik két szomszédos egész számok.

A neutronok száma meghatározható az elem izotópjának megjelölésével. Például a Carbon-14 egy radioaktív szén-12 izotóp, amely a természetben található. Gyakran az izotópszámot az elem szimbólumával szembeni felépítmény formájában jelezzük: c. A neutronok száma az izotópszámból származó protonok számának kivonásával történik: 14 - 6 = 8 neutron.

Tegyük fel, hogy az érdeklődésű szénatom hat neutron (c). Ez a leggyakoribb szén izotóp, amely az elem minden atomjának körülbelül 99% -át teszi ki. A szénatomok körülbelül 1% -a azonban 7 neutron (C). Más típusú szénatomok több mint 7 vagy kevesebb, mint 6 neutron, és létezik nagyon kis mennyiségben.

3. Hajtsa be a protonok és neutronok számát. Ez lesz az atom atomi tömege. Ne figyeljen a kernelt körülvevő elektronok számára - a teljes tömegük rendkívül kicsi, ezért gyakorlatilag nem befolyásolják a számításokat.

A szénatomunk 6 proton + 6 neutron = 12. Így a szénatom atomi tömege 12. Ha izotóp volt "Carbon-13", Tudnánk, hogy 6 protonja + 7 neutron = atomtömeg 13.

A valóságban a szén-13 atomtömeg 13.003355, és ez az érték pontosabb, mivel kísérletileg meghatároztuk.

Az atomi tömeg nagyon közel van az izotópszámhoz. A számítások kényelme érdekében az izotópszám gyakran megegyezik az atomtömeggel. A kísérletileg definiált atomtömegértékek kissé meghaladják az izotópszámot az elektronokból származó nagyon kis hozzájárulás miatt.

3. módszer 3:

Az elem relatív atomi tömegének (atomtömegének) kiszámítása

egy. Határozza meg, hogy mely izotópok vannak a mintában. A vegyészek gyakran meghatározzák az izotópok arányát egy adott mintában egy speciális műszerrel, amelyet a tömegspektrométernek neveznek. Azonban, amikor a tanulás során ezeket az adatokat a tudományos irodalomból származó értékek formájában adják meg Önnek.

A mi esetünkben azt feltételezzük, hogy két izotópral foglalkozunk: szén-12 és szén-13.

A kép kiszámítja az atomtömeg 5. lépését

2. Meghatározza az egyes izotópok relatív tartalmát a mintában. Minden egyes elem esetében különböző izotópok találhatók különböző arányokban. Ezeket az arányokat szinte mindig százalékban fejezzük ki. Néhány izotóp nagyon gyakran megtalálható, míg mások nagyon ritkák - néha annyira, hogy alig tudják észlelni őket. Ezek az értékek meghatározhatók tömegspektrometriával vagy megtalálhatók a könyvtárban.

Tegyük fel, hogy a szén-12 koncentrációja 99%, szén-13 - 1%. Egyéb szén izotópok igazán létezik, de mennyiségek olyan kicsi, hogy ebben az esetben elhanyagolható.

3. Szorozzuk meg az egyes izotópok atomos tömegét a mintában lévő koncentrációban. Szorozzuk meg az egyes izotópok atomtömegét százalékban (tizedes frakció formájában kifejezve). A tizedes töredékben való kamat lefordítása, csak 100-ra osztja őket. A kapott koncentrációk az összegben mindig 1.

A mintánk szén-12-es és szén-13-at tartalmaz. Ha a szén-12 jelentése a minta 99% -a, és a szén-13 jelentése 1%, akkor 0,90 és 13 (Carbon Atomic Súly-13) szaporodása 0,99 és 13 (Carbon-12 tömegű).

A referenciakönyvekben százalékos arányokat adnak az egyik vagy másik elem összes izotópja ismert mennyiségei alapján. A legtöbb kémiai tankönyv tartalmazza ezt az információt egy táblázat formájában a könyv végén. A vizsgált minta esetében az izotópok relatív koncentrációját tömegspektrométerrel is meghatározhatjuk.

4. Hajtsa az eredményeket. Térkép az előző lépésben kapott szorzási eredményeket. Ennek a műveletnek köszönhetően megtalálja az elem relatív atomi tömegét - a vizsgált elem izotópok atomi tömegeinek átlagos értékét. Ha az elemet egésznek tekintik, és az elem egy specifikus izotópja, ezt az értéket használják.

A mi 12 x 0,99 = 11,88 szén-12 és 13 x 0,01 = 0,13 a Carbon-13 esetében. A relatív atomi tömeg a mi esetünkben 11,88 + 0,13 = 12,01.

Tippek

Egyes izotópok kevésbé stabilak, mint mások: a magban kisebb számú protonok és neutronok atomjai szétesnek a magban, az atommag részét képező részecskék elválasztásával. Az ilyen izotópokat radioaktívnak nevezik.

Amire szükséged van

Kémiai könyvtár
Számológép