Jak vypočítat atomovou hmotnost -

Atomová hmotnost nazývá součet hmotností všech protonů, neutronů a elektronů, z nichž jeden nebo jiný atom nebo molekula je. Ve srovnání s protony a neutrony je hmotnost elektronů velmi malá, takže není zohledněna v výpočtech. I když je to nesprávně z formálního hlediska, často tento termín se používá k označení střední atomové hmoty všech izotopů prvku. Ve skutečnosti to je relativní atomová hmotnost, také volaná Atomová hmotnost Živel. Atomová hmotnost je průměrná hodnota atomových hmot všech izotopů prvku nalezeného v přírodě. Chemici by měli rozlišovat mezi těmito dvěma typy atomové hmoty při provádění jejich práce - nesprávná hodnota atomové hmoty může například vést k nesprávnému výsledku pro opuštění reakčního produktu.

Kroky

Metoda 1 z 3:

Nalezení atomové hmoty na periodické tabulce prvků

jeden. Prozkoumejte, jak je zaznamenána atomová hmota. Atomová hmotnost, tj. Hmotnost tohoto atomu nebo molekuly může být vyjádřena ve standardních jednotkách systému Si-gramů, kilogramů a tak dále. Vzhledem k tomu, že atomové masy vyjádřené v těchto jednotkách jsou extrémně malé, jsou často zaznamenány v sjednocených atomových jednotkách hmotnosti nebo zkrácené.E.M. - atomové jednotky hmotnosti. Jedna atomová jednotka hmotnosti je rovna 1/12 hmotnosti standardního izotopu uhlíku-12.

Atomová jednotka hmotnosti charakterizuje hmotu Jeden krtek tohoto prvku v gramech. Tato hodnota je velmi užitečná v praktických výpočtech, protože může být snadno přeměněna hmotou daného množství atomů nebo molekul této látky v můrech a naopak.

2. Najděte atomovou hmotnost v periodické tabulce MENDELEEV. Většina standardních tabulek MENDEEEV obsahují atomové hmotnosti (atomové váhy) každého prvku. Zpravidla jsou uvedeny ve formě čísla v dolní části buňky s prvkem, pod písmeny označujícím chemický prvek. To obvykle není celé číslo a desetinná frakce.

Všimněte si, že všechny relativní atomové masy uvedené v tabulce MENDELEEV pro každý prvek jsou Střední hodnoty. Chemické prvky mají různé Isotopes - chemické odrůdy, které mají různé hmotnosti v důsledku dalších nebo nepřítomných neutronů v atomovém jádru. V důsledku toho mohou být relativní atomové masy uvedené v periodické tabulce použity jako průměrná hodnota pro atomy určitého prvku, ale ne jako hmotnost jednoho atomu tohoto prvku.

Relativní atomové masy uvedené v periodické tabulce se používají k výpočtu molárních hmot atomů a molekul. Atomové masy vyjádřené v.E.M. (jako v tabulce MENDELEEV), v podstatě bezrozměrné. Jednoduše násobí atomovou hmotnost na 1 g / mol, získáme užitečnou charakteristiku prvku - hmotnosti (v gramech) jedné modlitby z atomů tohoto prvku.

3. Nezapomeňte, že v periodické tabulce ukazuje průměrné atomové masy prvků. Jak bylo uvedeno výše, relativní atomové masy určené pro každý prvek v periodickém systému jsou průměrné hodnoty hmotností všech atomových izotopů. Tato průměrná hodnota je cenná pro mnoho praktických cílů: Například se používá při výpočtu molární hmotnost Molekuly sestávající z několika atomů. Když se však vypořádáte s jednotlivými atomy, tato hodnota obvykle nestačí.

Protože průměrná atomová hmotnost je průměrná hodnota pro několik izotopů, hodnota uvedená v tabulce MENDELEEV není přesný Hodnota atomové hmotnosti jakéhokoliv Atomu jednotky.

Atomové masy jednotlivých atomů musí být vypočteny s přihlédnutím k přesnému počtu protonů a neutronů v jediném atomu.

Metoda 2 z 3:

Výpočet atomové hmotnosti samostatného atomu

jeden. Najít atomové číslo této položky nebo jeho izotop. Atomové číslo je počet protonů v atomech prvků, nikdy se nezmění. Například všechny atomy vodíku a pouze mají jeden proton. Atomový počet sodíku je 11, protože ve svém jádru jedenáct protonů, zatímco atomový počet kyslíku je osm, protože ve svém jádru osm protonů. Můžete najít atomové číslo jakéhokoliv prvku v periodické tabulce MENDELEEV - téměř ve všech standardních verzích, je toto číslo indikováno výše abecedním označením chemického prvku. Atomové číslo je vždy pozitivní celé číslo.

Předpokládejme, že se zajímáme o atom uhlíku. V atomech uhlíku existují vždy šest protonů, takže víme, že jeho atomové číslo se rovná 6. Kromě toho vidíme, že v periodickém systému, v horní části uhlíkové buňky (c) je zde číslo "6", což naznačuje, že uhlík jaderný počet je rovna šesti.
Všimněte si, že atomové číslo prvku je jednoznačně spojeno s relativní atomovou hmotností v periodickém systému. Ačkoli, zejména pro prvky v horní části stolu, se může zdát, že atomová hmotnost prvku je dvojnásobek atomového čísla, nikdy není vypočítána násobením atomového čísla dva.

Obrázek s názvem Vypočítat atomovou hmotnostní krok 2

2. Najděte počet neutronů v jádře. Počet neutronů může být odlišný pro různé atomy stejného prvku. Když mají dva atomy jednoho prvku se stejným počtem protonů jiné množství neutronů, jsou různé izotopy tohoto prvku.Na rozdíl od počtu protonů, které se nikdy nemění, počet neutronů v atomech určitého prvku se může často měnit, a proto je průměrná atomová hmotnost prvku napsána ve formě desetinné frakce s hodnotou, která leží mezi dvěma sousední celá čísla.

Počet neutronů může být určeno označením izotopu prvku. Například uhlík-14 je isotop uhlík-12, nalezený v přírodě. Číslo izotopu je často indikováno ve formě nástavby směřující k prvku Symbol: C. Počet neutronů je odečtením počtu protonů z čísla izotopu: 14 - 6 = 8 neutronů.

Předpokládejme, že atom určení uhlíku má šest neutronů (c). Jedná se o nejběžnější izotop uhlíku, číslování asi 99% všech atomů tohoto prvku. Asi 1% atomů uhlíku má však 7 neutronů (C). Jiné typy atomů uhlíku mají více než 7 nebo méně než 6 neutronů a existují ve velmi malých množstvích.

Obrázek s názvem Vypočítat atomovou hmotnostní krok 4

3. Složte počet protonů a neutronů. To bude atomová hmotnost tohoto atomu. Neodměňujte pozornost počtu elektronů, které obklopují jádro - jejich celková hmotnost je extrémně malá, takže prakticky neovlivňují vaše výpočty.

Naše atom uhlíku má 6 protonů + 6 neutronů = 12. Atomová hmotnost tohoto atomu uhlíku je tedy 12. Kdyby to byl izotop "Carbon-13", pak bychom věděli, že má 6 protonů + 7 neutronů = atomová hmotnost 13.

Ve skutečnosti je atomová hmotnost uhlíku-13 13.003355, a tato hodnota je přesnější, protože byla stanovena experimentálně.

Atomová hmota je velmi blízko k číslu izotopu. Pro pohodlí výpočtů se často předpokládá, že číslo izotopu se často rovná atomové hmotnosti. Experimentálně definované hodnoty atomových hmotností mírně překračují číslo izotopu v důsledku velmi malého příspěvku elektronů.

Metoda 3 z 3:

Výpočet relativní atomové hmoty (atomová hmotnost) prvku

jeden. Určete, které izotopy jsou obsaženy ve vzorku. Chemici často určují poměr izotopů ve specifickém vzorku pomocí speciálního přístroje zvaného hmotnostního spektrometru. Při učení, tyto údaje vám budou poskytnuty, pokud jde o úkoly, kontrolu a tak dále ve formě hodnot odebraných z vědecké literatury.

V našem případě předpokládáme, že se zabýváme dvěma izotopy: uhlíkem-12 a uhlíkem-13.

Obrázek s názvem Vypočítat atomovou hmotnostní krok 5

2. Určete relativní obsah každého izotopu ve vzorku. Pro každý prvek se v různých poměch najdou různé izotopy. Tyto poměry jsou téměř vždy vyjádřeny v procentech. Některé izotopy se nacházejí velmi často, zatímco jiné jsou velmi vzácné - někdy tolik, že mohou být sotva detekovány. Tyto hodnoty lze určit pomocí hmotnostní spektrometrie nebo nalezené v adresáři.

Předpokládejme, že koncentrace uhlíku-12 je 99%, a uhlík-13 - 1%. Jiné karbonové izotopy opravdu existují, ale v množství je tak malé, že v tomto případě mohou být zanedbávány.

Obrázek s názvem Vypočítat atomovou hmotnostní krok 6

3. Vynásobte atomovou hmotnost každého izotopu na jeho koncentraci ve vzorku. Vynásobte atomovou hmotnost každého izotopu na její procento (vyjádřeno ve formě desetinné frakce). Překládat zájem o desetinnou frakci, jen rozdělit je o 100. Výsledné koncentrace v množství by měly vždy poskytnout 1.

Náš vzorek obsahuje uhlík-12 a uhlík-13. Pokud je uhlík-12 99% vzorku, a uhlík-13 je 1%, pak je nutné znásobit 12 (atomová hmotnost uhlíku-12) o 0,99 a 13 (atomová hmotnost uhlíku-13) o 0,01.

V referenčních knihách dávají procentní poměry na základě známých množství všech izotopů jednoho nebo jiného prvku. Většina učebnic chemie obsahují tyto informace ve formě tabulky na konci knihy. Pro studovanou vzorku mohou být relativní koncentrace izotopů stanoveno také pomocí hmotnostního spektrometru.

Obrázek s názvem Vypočítat atomovou hmotnost kroku 7

4. Složit výsledky. Mapujte výsledky násobení, které jste obdrželi v předchozím kroku. V důsledku této operace najdete relativní atomovou hmotnost vašeho prvku - průměrná hodnota atomových hmot isotopů uvažovaného prvku. Když je prvek považován za celek, a ne specifický izotop tohoto prvku, tato hodnota se používá.

V našem příkladu 12 x 0,99 = 11,88 pro uhlík-12 a 13 x 0,01 = 0,13 pro uhlík-13. Relativní atomová hmotnost v našem případě je 11,88 + 0,13 = 12,01.

Tipy

Některé izotopy jsou méně stabilní než jiné: rozpadají se do atomů prvků s menším počtem protonů a neutronů v jádru se separací částic, které jsou součástí atomového jádra. Takové izotopy se nazývají radioaktivní.

Co potřebuješ

Directory Chemistry
Kalkulačka