Możesz zostać poproszony o obliczenie masy atomowej w chemii lub fizyce. Jest więcej niż jeden sposób na znalezienie masa atomowa. Wybór metody zależy od podanych informacji. Po pierwsze, dobrze jest zrozumieć, co dokładnie oznacza masa atomowa.
Co to jest masa atomowa?
Masa atomowa jest sumą mas protonów, neutronów i elektronów w atomie lub średniej masy w grupie atomów. Jednak elektrony mają o wiele mniejszą masę niż protony i neutrony, dlatego nie uwzględniają ich w obliczeniach. Masa atomowa jest więc sumą mas protonów i neutronów. Istnieją trzy sposoby znalezienia masy atomowej, w zależności od sytuacji. To, którego użyć, zależy od tego, czy masz pojedynczy atom, naturalną próbkę pierwiastka, czy po prostu potrzebujesz znać standardową wartość.
3 sposoby na znalezienie masy atomowej
Metoda zastosowana do znalezienia masy atomowej zależy od tego, czy patrzysz na pojedynczy atom, próbkę naturalną, czy próbkę zawierającą znany stosunek izotopów:
1) Wyszukaj masę atomową w układzie okresowym
Jeśli jest to twoje pierwsze spotkanie z chemią, twój instruktor będzie chciał, abyś nauczył się korzystać z układ okresowy znaleźć masę atomową (masa atomowa) elementu. Ta liczba jest zwykle podana poniżej symbolu elementu. Poszukaj liczby dziesiętnej, która jest a średnia ważona mas atomowych ze wszystkich naturalne izotopy elementu.
Przykład: Jeśli zostaniesz poproszony o podanie masy atomowej węgla, najpierw musisz go poznać symbol elementu, C. Poszukaj C na układzie okresowym. Jedna liczba to liczba pierwiastków węgla lub liczba atomowa. Liczba atomowa rośnie wraz z przejściem przez stół. Nie jest to pożądana wartość. Masa atomowa lub masa atomowa to liczba dziesiętna, liczba znaczących liczb różni się w zależności od tabeli, ale wartość wynosi około 12,01.
Ta wartość w układzie okresowym jest podana w jednostki masy atomowej lub amu, ale do obliczeń chemicznych zwykle piszesz masę atomową w gramach na mol lub g / mol. Masa atomowa węgla wynosiłaby 12,01 grama na mol atomów węgla.
2) Suma protonów i neutronów dla pojedynczego atomu
Aby obliczyć masę atomową pojedynczy atom elementu, zsumuj masę protony i neutrony.
Przykład: Znajdź masę atomową izotopu węgla, który ma 7 neutrony. Z układu okresowego widać, że węgiel ma liczbę atomową 6, czyli liczbę protonów. Masa atomowa atomu to masa protonów plus masa neutronów, 6 + 7 lub 13.
3) Średnia ważona dla wszystkich atomów elementu
Masa atomowa pierwiastka jest średnią ważoną wszystkich izotopów pierwiastka w oparciu o ich naturalną obfitość. Za pomocą tych kroków łatwo jest obliczyć masę atomową pierwiastka.
Zazwyczaj w tych problemach otrzymujesz listę izotopów wraz z ich masą i ich masą naturalna obfitość jako wartość dziesiętna lub procentowa.
- Pomnóż masę każdego izotopu przez jego obfitość. Jeśli twoja liczebność jest procentowa, podziel odpowiedź przez 100.
- Dodaj te wartości razem.
Odpowiedź brzmi: całkowita masa atomowa lub masa atomowa pierwiastka.
Przykład: Otrzymujesz próbkę zawierającą 98% węgla-12 i 2% węgla-13. Jaka jest względna masa atomowa pierwiastka?
Najpierw przekonwertuj wartości procentowe na wartości dziesiętne, dzieląc każdy procent przez 100. Próbka zmienia się w 0,98 węgla-12 i 0,02 węgla-13. (Wskazówka: możesz sprawdzić matematykę, upewniając się, że ułamki dziesiętne sumują się do 1. 0.98 + 0.02 = 1.00).
Następnie pomnóż masę atomową każdego izotopu przez proporcję pierwiastka w próbce:
0,98 x 12 = 11,76
0,02 x 13 = 0,26
Aby uzyskać ostateczną odpowiedź, dodaj je razem:
11,76 + 0,26 = 12,02 g / mol
Uwaga zaawansowana: ta masa atomowa jest nieco wyższa niż wartość podana w układzie okresowym pierwiastka węgla. Co ci to mówi? Próbka, którą poddano analizie, zawierała więcej węgla-13 niż średnia. Wiesz o tym, ponieważ twoja względna masa atomowa jest wyższa niż wartość układu okresowego, nawet jeśli okresowy układ okresowy obejmuje cięższe izotopy, takie jak węgiel-14. Zwróć też uwagę, że liczby podane w układzie okresowym odnoszą się do skorupy ziemskiej / atmosfery i mogą mieć niewielki wpływ na oczekiwany stosunek izotopów w płaszczu, jądrze lub na innych światach.
Z czasem możesz zauważyć podane wartości masy atomowej dla każdego elementu w układzie okresowym może ulec nieznacznej zmianie. Dzieje się tak, gdy naukowcy korygują szacowany stosunek izotopów w skorupie. W nowoczesnych tabelach okresowych czasami przytaczany jest zakres wartości, a nie pojedyncza masa atomowa.
Znajdź więcej sprawdzonych przykładów