Conţinut

• Pași
• Sfat
• Avertizare
• De ce ai nevoie

Atomul de masă mediu nu este o măsură directă a masei unui atom. În schimb, aceasta este masa medie pe atom dintr-un eșantion tipic al elementului. Dacă puteți măsura masele de miliarde de atomi individuali, puteți afla acest lucru calculând media lor. Avem o metodă mai practică, care se bazează pe informații despre diferiții izotopi ai elementului chimic.

Pași

Partea 1 din 2: Calculați masa atomică medie

1. 

   Înțelegeți izotopii și atomii de masă. În natură, majoritatea elementelor există în multe forme sau izotopi. Singura diferență dintre doi izotopi ai aceluiași element este numărul de neutroni din atom, al cărui număr de neutroni afectează atomul de masă. Calculul atomului de masă mediu ia în considerare efectul acestei diferențe și vă arată masa medie a fiecărui atom dintr-un eșantion de acești atomi.
   • De exemplu, elementul argint (Ag) are doi izotopi naturali: Ag-107 și Ag-109 (sau Ag și Ag). Izotopul este numit după „numărul de masă”, sau suma numărului de protoni și a numărului de neutroni dintr-un atom. Asta înseamnă că Ag-109 are încă doi neutroni decât Ag-107, deci atomul său este puțin mai greu.

2. 

   
   
   Găsiți masa fiecărui izotop. Aveți nevoie de două informații pentru fiecare izotop, le puteți căuta în cărți de referință sau puteți căuta online, de exemplu webelements.com. Primul este atomul de masă sau masa atomică a fiecărui izotop. Izotopii cu mai mulți neutroni au mai multă masă.
   • De exemplu, izotopul de argint Ag-107 are atomul de masă 106.90509 amu (unitatea unui atom cub). Izotopul Ag-109 este puțin mai greu cu masa de 108,90470.
   • Perechea de zecimale de la sfârșit poate fi ușor diferită în documente. Nu scrieți niciun număr între paranteze după masă.

3. 

   
   
   Notați rata naturală de supraviețuire pentru fiecare izotop. Acest raport indică prevalența izotopului, ca procent din totalul atomilor elementului. Puteți găsi aceste informații în același document cu un atom cub pe el. Supraviețuirea naturală a tuturor izotopilor ar trebui să fie de 100% (deși poate diferi ușor din cauza erorii de rotunjire).
   • Izotopul Ag-107 are raportul de 51,86%. Izotopul Ag-109 este mai puțin frecvent la o rată de 48,14%. Asta înseamnă că o probă normală de argint are 51,86% Ag-107 și 48,14% Ag-109.
   • Orice izotopi care nu au această rată de supraviețuire sunt ignorați. Acești izotopi nu există în mod natural pe pământ.

4. 

   
   
   Convertiți procentul izotopului într-un număr zecimal. Împărțiți acest raport la 100 va produce aceeași valoare ca o zecimală.
   • În proba de argint de mai sus, raportul izotopilor este de 51,86 / 100 = 0,5186 și 48,14 / 100 = 0,4814.

5. 

   Găsiți atomul cub mediu. Atomul de masă mediu al unui element are n izotopi egali (Bloc atomic_{Izotopul 1} * raport_{Izotopul 1}) + (masa atomică_{Izotopul 2} * raport_{Izotopul 2}) + ... + (masa atomică_{izotopi n} * raport_{izotopi n}. Acesta este un exemplu de „masă medie”, ceea ce înseamnă că cu cât rata de supraviețuire a izotopului este mai mare, cu atât este mai mare efectul său asupra rezultatului. Cum se aplică această formulă pentru argint este după cum urmează:
   • Atom de masă medie_Ag = (atom cub_Ag-107 * raport_Ag-107) + (masa atomică_Ag-109 * raport_Ag-109)
     =(106,90509 * 0,5186) + (108,90470 * 0,4814)
     = 55,4410 + 52,4267
     = 107.8677 amu.
   • Găsiți acel element pe tabelul periodic pentru a verifica rezultatele. Atomul cub mediu este întotdeauna scris sub simbolul chimic al elementului.
   publicitate

Partea 2 din 2: Utilizarea rezultatelor

1. 

   Convertiți masa în număr atomic. Atomul cub mediu arată relația dintre masă și numărul atomic într-un eșantion tipic al acelui element. Acest lucru este foarte util în laboratoarele chimice, deoarece este aproape imposibil să se numere cu exactitate atomii, dar masele sunt ușor de determinat. De exemplu, ai putea cântări un eșantion de argint și să știi că va exista un atom de argint pentru fiecare 107.8677 amu.

2. 

   Convertiți în masă molară. Unitatea de masă atomică este foarte mică, deci chimiștii folosesc adesea unitatea de gram pentru masă. Din fericire avem definiții ale acestor concepte, astfel încât transformarea ar trebui să fie ușoară. Înmulțiți doar masa medie a atomului cu 1 g / mol (constantă de masă molară) pentru a obține un rezultat în g / mol. De exemplu, 107.8677 grame de argint conțin un mol de atomi de argint.

3. 

   Găsiți masa moleculară medie. Deoarece o moleculă este o colecție de atomi, puteți adăuga masa tuturor atomilor pentru a găsi masa moleculară. Dacă ați utiliza un atom de masă mediu (în loc de masa unui anumit izotop), rezultatul ar fi masa moleculară medie a unei probe în natură. Iată un exemplu:
   • O moleculă de apă are formula chimică H₂O conține doi atomi de hidrogen (H) și un atom de oxigen (O).
   • Hidrogenul are un atom de masă mediu de 1.00794 amu. Oxigenul are o masă atomică medie de 15.9994 amu.
   • Deci masa moleculară medie a lui H₂O este egal cu (1.00794) (2) + 15.9994 = 18.01528 amu, care este echivalent cu 18.01528 g / mol.
   publicitate

Sfat

• Conceptul de masă atomică relativă este uneori folosit sinonim cu un atom de masă mediu. Există o ușoară diferență, deoarece masa atomică este relativ mică; este o măsurare a masei în raport cu un atom de carbon-12. Atâta timp cât utilizați unitatea de masă atomică în calculul mediu al atomului cub, aceste două valori sunt aceleași.
• Numărul dintre paranteze după atomul cub ne spune eroarea. De exemplu, atomul de masă 1.0173 (4) înseamnă că atomul normal al elementului are un domeniu de masă de aproximativ 1.0173 ± 0.0004. Nu este necesar să obțineți acest număr dacă nu este solicitat.
• Pe tabelul periodic, atomul cub mediu al următorului element este mai mare decât cel din fața sa, cu puține excepții. Iată o modalitate rapidă de a vă verifica rezultatele.
• 1 unitate de masă atomică este 1/12 masa unui atom de carbon-12.
• Ratele de supraviețuire ale izotopilor sunt calculate în funcție de modelele tipice naturale care apar pe pământ. Substanțele care nu apar în mod natural, cum ar fi meteoriții sau unul produs într-un laborator, pot avea rapoarte izotopice diferite, deci și atomul de masă mediu este diferit.

Avertizare

• Atomii de masă sunt întotdeauna scrise în unități de masă atomică (amu sau u), uneori numite daltoni (Da). Nu scrieți niciodată o altă unitate de masă (cum ar fi un kilogram) după acest număr fără a-l schimba.

De ce ai nevoie

• Creion
• Hârtie
• Laptop
• Date privind rata de supraviețuire a izotopilor în natură.
• Date de masă ale unității atomice pentru izotopi.