Atominė masė yra visų protonų, neutronų ir elektronų suma viename atome ar molekulėje. Elektrono masė yra tokia maža, kad į ją galima nekreipti dėmesio ir neatsižvelgti. Nors techniškai neteisinga, terminas „atominė masė“taip pat dažnai vartojamas norint nurodyti vidutinę visų elemento izotopų atominę masę. Šis antrasis apibrėžimas iš tikrųjų yra santykinė atominė masė, kuri taip pat žinoma kaip atominis svoris elementas. Atominė masė atsižvelgia į vidutinę to paties elemento natūraliai atsirandančių izotopų masę. Chemikai turi atskirti šiuos du atominės masės tipus, kad galėtų vadovautis savo darbu - pavyzdžiui, neteisinga atominės masės vertė gali lemti neteisingą eksperimentinių rezultatų apskaičiavimą.
Žingsnis
1 metodas iš 3: Atominės masės skaitymas periodinėje lentelėje
Žingsnis 1. Supraskite, kaip pavaizduoti atominę masę
Atominė masė yra atomo ar molekulės masė. Atominę masę galima išreikšti standartiniais SI masės vienetais - gramais, kilogramais ir kt. Tačiau kadangi atominė masė, išreikšta šiais vienetais, yra labai maža, atominė masė dažnai išreiškiama sudėtiniais atominės masės vienetais (paprastai sutrumpinta u arba amu). Vieno atominės masės vieneto standartas yra 1/12 standartinio anglies-12 izotopo masės.
Atominės masės vienetas išreiškia vieno molio elemento ar molekulės masę gramais. Tai labai naudinga savybė atliekant praktinius skaičiavimus, nes šis vienetas leidžia lengvai konvertuoti tos pačios rūšies atomų ar molekulių kiekių mases ir molius
Žingsnis 2. Raskite atominę masę periodinėje lentelėje
Daugelyje periodinių lentelių pateikiama kiekvieno elemento santykinė atominė masė (atominė masė). Ši masė beveik visada pateikiama kaip skaičius lentelės elementų tinklelio apačioje, po cheminiu simboliu, kuris nuskaito vieną ar dvi raides. Šis skaičius paprastai pateikiamas kaip dešimtainis, o ne sveikas skaičius.
- Atkreipkite dėmesį, kad periodinėje lentelėje išvardytos santykinės atominės masės yra vidutinės susijusių elementų vertės. Cheminiai elementai turi skirtingus izotopus - chemines formas, kurios turi skirtingą masę dėl to, kad iš atominio branduolio yra pridėtas arba atimtas vienas ar keli neutronai. Taigi santykinė atominė masė, nurodyta periodinėje lentelėje, gali būti naudojama kaip vidutinė tam tikro elemento atomų vertė, tačiau ne kaip vieno elemento atomo masė.
- Santykinės atominės masės, tokios kaip periodinėje lentelėje, naudojamos atomų ir molekulių molinėms masėms apskaičiuoti. Atominė masė, išreikšta amu, kaip ir periodinėje lentelėje, techniškai neturi vienetų. Tačiau padauginus atominę masę iš 1 g/mol, gaunamas kiekis, kurį galima panaudoti elemento molinei masei - vieno molio elemento masė (gramais).
Žingsnis 3. Supraskite, kad periodinės lentelės reikšmės yra elemento vidutinės atominės masės
Kaip jau buvo paaiškinta, santykinė atominė masė, nurodyta kiekvienoje periodinės lentelės elemente, yra visų atomo izotopų vidutinė vertė. Šis vidurkis yra svarbus daugeliui praktinių skaičiavimų - pavyzdžiui, apskaičiuojant molekulės, susidedančios iš kelių atomų, molinę masę. Tačiau dirbant su atskirais atomais šio skaičiaus kartais nepakanka.
- Vertė periodinėje lentelėje nėra tiksli jokios atominės masės vertė, nes ji yra kelių skirtingų tipų izotopų vidurkis.
- Atskirų atomų atominės masės turi būti apskaičiuojamos atsižvelgiant į tikslų protonų ir neutronų skaičių viename atome.
2 iš 3 metodas: atskirų atomų atominės masės apskaičiavimas
Žingsnis 1. Raskite elemento ar izotopo atominį skaičių
Atominis skaičius yra protonų skaičius elemente ir neturi kintamo skaičiaus. Pavyzdžiui, visi vandenilio atomai ir tik vandenilio atomai turi vieną protoną. Natrio atominis skaičius yra 11, nes jo branduolyje yra vienuolika protonų, o deguonyje - 8, nes jo branduolyje yra aštuoni protonai. Bet kurio elemento atominį skaičių galite rasti periodinėje lentelėje - beveik bet kurioje standartinėje periodinėje lentelėje. Atominis skaičius yra skaičius, esantis virš cheminio simbolio, skaitantis vieną ar dvi raides. Šis skaičius visada yra teigiamas sveikasis skaičius.
- Tarkime, mes dirbame su anglies atomais. Anglis visada turi šešis protonus. Taigi, mes žinome, kad jo atominis skaičius yra 6. Mes taip pat matome periodinėje lentelėje, kad anglies (C) dėžutės viršuje yra skaičius „6“, o tai rodo, kad anglies atominis skaičius yra šeši.
- Atkreipkite dėmesį, kad elemento atominis skaičius neturi tiesioginės įtakos jo santykiniai atominei masei, kaip parašyta periodinėje lentelėje. Nors atrodo tikėtina, kad atomo atominė masė yra dvigubai didesnė už jo atominį skaičių (ypač tarp periodinės lentelės viršuje esančių elementų), atominė masė niekada neskaičiuojama padauginus elemento atominį skaičių iš dviejų.
Žingsnis 2. Raskite neutronų skaičių branduolyje
Neutronų skaičius gali skirtis atsižvelgiant į tam tikro elemento atomus. Nors du atomai, turintys tą patį protonų skaičių ir skirtingą neutronų skaičių, yra tas pats elementas, jie yra skirtingi elemento izotopai. Skirtingai nuo protonų skaičiaus elemente, kuris niekada nesikeičia, neutronų skaičius tam tikro elemento atomuose gali skirtis, todėl vidutinė elemento atominė masė turi būti pavaizduota kaip dešimtainė reikšmė tarp dviejų sveikųjų skaičių.
- Neutronų skaičių galima nustatyti nustatant elemento izotopą. Pavyzdžiui, anglis-14 yra natūraliai atsirandantis anglies-12 radioaktyvusis izotopas. Dažnai matysite izotopus, kuriems viršuje (viršutinis indeksas) prieš elemento simbolį priskirtas nedidelis skaičius: 14C. Neutronų skaičius apskaičiuojamas atimant protonų skaičių iš izotopų skaičiaus: 14 - 6 = 8 neutronai.
- Tarkime, anglies atomas, su kuriuo mes dirbame, turi šešis neutronus (12C). Tai yra labiausiai paplitęs anglies izotopas, sudarantis beveik 99% visų anglies atomų. Tačiau maždaug 1% anglies atomų turi 7 neutronus (13C). Kiti anglies atomų tipai, kuriuose yra daugiau ar mažiau nei 6 ar 7 neutronai, yra labai nedaug.
Žingsnis 3. Sudėkite protonų ir neutronų skaičių
Tai yra atomo atominė masė. Nesijaudinkite, kiek elektronų skrieja aplink branduolį - bendra masė yra tokia maža, kad daugeliu praktinių atvejų ši masė tikrai neturės įtakos jūsų atsakymui.
- Mūsų anglies atomas turi 6 protonus + 6 neutronus = 12. Šio konkretaus anglies atomo atominė masė yra 12. Tačiau, jei atomas yra anglies-13 izotopas, žinome, kad atomas turi 6 protonus + 7 neutronus = atominis svoris iš 13.
- Faktinis anglies-13 atominis svoris yra 13 003355, ir šis svoris yra tikslesnis, nes jis buvo nustatytas eksperimentiškai.
- Atominė masė yra beveik lygi elemento izotopų skaičiui. Pagrindiniams skaičiavimams izotopų skaičius yra lygus atominei masei. Eksperimentiškai nustatant, atominė masė yra šiek tiek didesnė už izotopų skaičių dėl labai mažo elektronų masės.
3 iš 3 metodas: elemento santykinės atominės masės (atominės masės) apskaičiavimas
1 žingsnis. Nustatykite mėginyje esančius izotopus
Chemikai dažnai nustato santykines izotopines proporcijas mėginyje naudodami specialų prietaisą, vadinamą masės spektrometru. Tačiau chemijos pamokose, skirtose studentams ir kolegijų studentams, ši informacija jums dažnai pateikiama mokykliniuose testuose ir pan., Pažymių, kurie buvo nustatyti mokslinėje literatūroje, pavidalu.
Tarkime, kad dirbame su anglies-12 ir anglies-13 izotopais
Žingsnis 2. Nustatykite santykinį kiekvieno mėginio izotopo gausą
Tam tikrame elemente skirtingi izotopai atsiranda skirtingomis proporcijomis. Ši dalis beveik visada žymima procentais. Kai kurie izotopai turi labai įprastas proporcijas, o kiti yra labai reti - kartais tokie reti, kad šios proporcijos yra vos aptinkamos. Šią informaciją galima nustatyti naudojant masių spektrometriją arba iš informacinių knygų.
Tarkime, kad anglies-12 yra 99%, o anglies-13-1%. Yra ir kitų anglies izotopų, tačiau tokiais mažais kiekiais, į kuriuos galima neatsižvelgti
Žingsnis 3. Padauginkite kiekvieno izotopo atominę masę iš jo dalies mėginyje
Padauginkite kiekvieno izotopo atominę masę iš procentinės gausos (parašyta dešimtaine dalimi). Norėdami konvertuoti procentą į dešimtainį skaičių, tiesiog padalykite procentą iš 100. Procentų, konvertuotų į dešimtainį skaičių, skaičius visada bus 1.
- Mūsų mėginyje yra anglies-12 ir anglies-13. Jei anglis-12 sudaro 99% mėginio, o anglis-13 sudaro 1% mėginio, padauginkite 12 (anglies-12 atominė masė) iš 0,99 ir 13 (anglies-13 atominė masė) iš 0,01.
- Informacinėse knygose pateikiamos procentinės proporcijos, pagrįstos visais žinomais elemento izotopų kiekiais. Dauguma chemijos vadovėlių šią informaciją įtraukia į lentelę knygos gale. Masės spektrometras taip pat gali nustatyti bandomo bandinio dalį.
Žingsnis 4. Sudėkite rezultatus
Sudėkite daugybos rezultatus, kuriuos atlikote atlikdami ankstesnį veiksmą. Šios sumos rezultatas yra jūsų elemento santykinė atominė masė - jūsų elemento izotopų atominių masių vidurkis. Aptariant apskritai elementus, o ne konkrečius elemento izotopus, naudojama ši vertė.
