Sadržaj

• Koraci
• Metoda 1 od 3: Nalaženje atomske mase pomoću periodnog sustava elemenata
• Metoda 2 od 3: Izračunavanje atomske mase jednog atoma
• Metoda 3 od 3: Izračun relativne atomske mase (atomske težine) elementa
• Savjeti
• Što trebaš

Atomska masa je zbroj masa svih protona, neutrona i elektrona koji čine ovaj ili onaj atom ili molekulu. U usporedbi s protonima i neutronima, masa elektrona je vrlo mala, pa se ne uzima u obzir u proračunima. Iako je to s formalnog gledišta netočno, ovaj se izraz često koristi za označavanje prosječne atomske mase svih izotopa elementa. Zapravo, ovo je relativna atomska masa, koja se također naziva atomska težina element. Atomska težina je prosjek atomske mase svih prirodnih izotopa elementa. Kemičari moraju razlikovati ove dvije vrste atomske mase kada rade svoj posao - netočna vrijednost atomske mase može, na primjer, dovesti do netočnih rezultata za prinos produkta reakcije.

Koraci

Metoda 1 od 3: Nalaženje atomske mase pomoću periodnog sustava elemenata

1. 1 Naučite kako se zapisuje atomska masa. Atomska masa, odnosno masa danog atoma ili molekule, može se izraziti u standardnim SI jedinicama - gramima, kilogramima itd. Međutim, zbog činjenice da su atomske mase izražene u tim jedinicama iznimno male, često se bilježe u jedinstvenim jedinicama atomske mase ili skraćeno amu. - jedinice atomske mase. Jedna atomska jedinica mase jednaka je 1/12 mase standardnog izotopa ugljika-12.
   • Jedinica atomske mase karakterizira masu jedan mol danog elementa u gramima... Ova je vrijednost vrlo korisna u praktičnim izračunima jer se može koristiti za jednostavno pretvaranje mase određenog broja atoma ili molekula određene tvari u molove, i obrnuto.
2. 2 Nađi atomsku masu u periodnom sustavu. Većina standardnih periodnih tablica sadrži atomske mase (atomske težine) svakog elementa. U pravilu se prikazuju kao broj pri dnu ćelije s elementom, pod slovima koji označavaju kemijski element. To obično nije cijeli broj, već decimalni razlomak.
   • Imajte na umu da sve relativne atomske mase date u periodnom sustavu za svaki element jesu prosjek vrijednosti. Kemijski elementi imaju različite izotopa - kemijske vrste koje imaju različite mase zbog dodatnih ili nedostajućih neutrona u atomskoj jezgri. Stoga se relativne atomske mase navedene u periodnom sustavu mogu koristiti kao prosjek atoma određenog elementa, ali ne kao masa jednog atoma datog elementa.
   • Relativne atomske mase navedene u periodnom sustavu koriste se za izračun molarnih masa atoma i molekula. Atomske mase izražene u amu (kao u periodnom sustavu) u biti su bez dimenzija. Međutim, jednostavno množenjem atomske mase s 1 g / mol dobivamo korisnu karakteristiku elementa - masu (u gramima) jednog mola atoma ovog elementa.
3. 3 Upamtite da periodni sustav navodi prosječne atomske mase elemenata. Kao što je ranije napomenuto, relativne atomske mase naznačene za svaki element u periodnom sustavu su prosječne mase svih izotopa u atomu. Taj je prosjek vrijedan za mnoge praktične svrhe: na primjer, koristi se za izračunavanje molarne mase molekula sastavljenih od nekoliko atoma. Međutim, kada se radi o pojedinim atomima, ta vrijednost obično nije dovoljna.
   • Budući da je prosječna atomska masa prosječna vrijednost za nekoliko izotopa, vrijednost navedena u periodnom sustavu nije točan vrijednost atomske mase bilo kojeg pojedinačnog atoma.
   • Atomske mase pojedinih atoma moraju se izračunati uzimajući u obzir točan broj protona i neutrona u jednom atomu.

Metoda 2 od 3: Izračunavanje atomske mase jednog atoma

1. 1 Pronađi atomski broj datog elementa ili njegov izotop. Atomski broj je broj protona u atomima elementa, nikada se ne mijenja. Na primjer, svi atomi vodika i samo imaju jedan proton. Atomski broj natrija je 11, jer njegova jezgra ima jedanaest protona, dok je atomski broj kisika osam, budući da njegova jezgra ima osam protona. U periodnom sustavu Mendeljejeva možete pronaći atomski broj bilo kojeg elementa - u gotovo svim standardnim inačicama ovaj je broj naveden iznad slovne oznake kemijskog elementa. Atomski broj je uvijek pozitivan cijeli broj.
   • Pretpostavimo da nas zanima atom ugljika. U ugljikovim atomima uvijek postoji šest protona, pa znamo da je njegov atomski broj 6. Osim toga, vidimo da je u periodnom sustavu, u gornjem dijelu ćelije s ugljikom (C) broj "6", što označava da je atomski broj ugljika šest.
   • Imajte na umu da atomski broj elementa nije jedinstveno povezan s njegovom relativnom atomskom masom u periodnom sustavu. Iako se, osobito za elemente pri vrhu tablice, moglo činiti da je atomska masa elementa dva puta veća od njegova atomskog broja, nikada se ne izračunava množenjem atomskog broja s dva.
2. 2 Pronađi broj neutrona u jezgri. Broj neutrona može biti različit za različite atome istog elementa. Kada dva atoma istog elementa s istim brojem protona imaju različit broj neutrona, to su različiti izotopi tog elementa.Za razliku od broja protona, koji se nikada ne mijenja, broj neutrona u atomima određenog elementa često se može promijeniti, pa se prosječna atomska masa elementa zapisuje kao decimalni razlomak s vrijednošću koja se nalazi između dva susjedna cijela broja.
   • Broj neutrona može se odrediti oznakom izotopa elementa. Na primjer, ugljik-14 je prirodni radioaktivni izotop ugljika-12. Često je izotopski broj označen kao nadnapisni broj ispred simbola elementa: C. Broj neutrona se nalazi oduzimanjem broja protona od izotopskog broja: 14 - 6 = 8 neutrona.
   • Recimo da ugljikov atom od interesa ima šest neutrona (C). To je najzastupljeniji izotop ugljika, koji čini oko 99% svih atoma ovog elementa. Međutim, oko 1% ugljikovih atoma ima 7 neutrona (C). Druge vrste atoma ugljika imaju više od 7 ili manje od 6 neutrona i postoje u vrlo malim količinama.
3. 3 Zbrojite broj protona i neutrona. To će biti atomska masa danog atoma. Zanemarite broj elektrona koji okružuju jezgru - njihova ukupna masa iznimno je mala pa praktički ne utječu na vaše izračune.
   • Naš atom ugljika ima 6 protona + 6 neutrona = 12. Dakle, atomska masa ovog ugljikovog atoma je 12. Da je to izotop "ugljik-13", tada bismo znali da ima 6 protona + 7 neutrona = atomska težina 13.
   • Zapravo, atomska masa ugljika-13 je 13,003355, a ta je vrijednost točnija jer je utvrđena eksperimentalno.
   • Atomska masa je vrlo blizu izotopskom broju. Radi praktičnosti izračuna, često se pretpostavlja da je izotopski broj jednak atomskoj masi. Eksperimentalno određene vrijednosti atomske mase neznatno premašuju izotopski broj zbog vrlo malog doprinosa elektrona.

Metoda 3 od 3: Izračun relativne atomske mase (atomske težine) elementa

1. 1 Odredite koji se izotopi nalaze u uzorku. Kemičari često određuju omjer izotopa u određenom uzorku pomoću posebnog instrumenta koji se naziva maseni spektrometar. Međutim, tijekom obuke ti će vam se podaci pružiti u uvjetima zadataka, kontrole itd. U obliku vrijednosti preuzetih iz znanstvene literature.
   • U našem slučaju, recimo da imamo posla s dva izotopa: ugljikom-12 i ugljikom-13.
2. 2 Odredite relativni sadržaj svakog izotopa u uzorku. Za svaki element pojavljuju se različiti izotopi u različitim omjerima. Ovi omjeri se gotovo uvijek izražavaju kao postoci. Neki su izotopi vrlo česti, dok su drugi vrlo rijetki - ponekad ih je tako teško otkriti. Ove se količine mogu odrediti pomoću spektrometrije mase ili se mogu pronaći u priručniku.
   • Recimo da je koncentracija ugljika-12 99%, a ugljika-13 1%. Ostali izotopi ugljika stvarno postoje, ali u količinama toliko malim da se u ovom slučaju mogu zanemariti.
3. 3 Pomnožite atomsku masu svakog izotopa njegovom koncentracijom u uzorku. Pomnožite atomsku masu svakog izotopa s postotkom (izražen kao decimalni ulomak). Za pretvaranje postotaka u decimalne brojeve jednostavno podijelite sa 100. Dobivene koncentracije uvijek bi trebale iznositi 1.
   • Naš uzorak sadrži ugljik-12 i ugljik-13. Ako je ugljik-12 99% uzorka, a ugljik-13 1%, tada je potrebno pomnožiti 12 (atomska masa ugljika-12) s 0,99 i 13 (atomska masa ugljika-13) s 0,01.
   • Referentne knjige daju postotke na temelju poznatih količina svih izotopa elementa. Većina udžbenika kemije sadrži te podatke u tabličnom obliku na kraju knjige. Za uzorak koji se ispituje, relativne koncentracije izotopa također se mogu odrediti pomoću masenog spektrometra.
4. 4 Zbrojite rezultate. Zbrojite rezultate množenja koje ste dobili u prethodnom koraku.Kao rezultat ove operacije, pronaći ćete relativnu atomsku masu vašeg elementa - prosječnu vrijednost atomske mase izotopa dotičnog elementa. Kada se razmatra element kao cjelina, a ne specifični izotop datog elementa, koristi se ta vrijednost.
   • U našem primjeru, 12 x 0,99 = 11,88 za ugljik-12, i 13 x 0,01 = 0,13 za ugljik-13. Relativna atomska masa u našem slučaju je 11,88 + 0,13 = 12,01.

Savjeti

• Neki su izotopi manje stabilni od drugih: raspadaju se u atome elemenata s manje protona i neutrona u jezgri, oslobađajući čestice koje čine atomsku jezgru. Takvi se izotopi nazivaju radioaktivnim.

Što trebaš

• Priručnik za kemiju
• Kalkulator