Как да намерим атом със средна маса: 8 стъпки (със снимка) - Съвети

Съдържание

Стъпки
Съвети
Внимание
От какво имаш нужда

Атомът със средна маса не е пряка мярка за масата на атома. Вместо това това е средната маса на атом от типична проба на елемента. Ако можете да измерите масите на милиарди отделни атоми, можете да разберете това, като изчислите тяхната средна стойност. Имаме по-практичен метод, който се основава на информация за различните изотопи на химичния елемент.

Стъпки

Част 1 от 2: Изчислете средната маса атом

Разберете изотопите и масовите атоми. В природата повечето елементи съществуват в много форми или изотопи. Единствената разлика между два изотопа на един и същ елемент е броят на неутроните в атома, чийто брой неутрони влияе върху масовия атом. Изчисляването на средната маса на атома взема предвид ефекта от тази разлика и ви казва средната маса на всеки атом в проба от тези атоми.
- Например елементът сребро (Ag) има два естествени изотопа: Ag-107 и Ag-109 (или Ag и Ag). Изотопът е кръстен на „масовото число“, или сумата от броя на протоните и броя на неутроните в атома. Това означава, че Ag-109 има два неутрона повече от Ag-107, така че неговият атом е малко по-тежък.
Намерете масата на всеки изотоп. За всеки изотоп са ви необходими две части информация, можете да ги потърсите в справочници или да потърсите онлайн, например webelements.com. Първият е масовият атом или атомната маса на всеки изотоп. Изотопите с повече неутрони имат по-голяма маса.
- Например сребърният изотоп Ag-107 има масовия атом 106 90509 amu (мерната единица на кубичен атом). Isotope Ag-109 е малко по-тежък с маса от 108,90470.
- Двойката десетични знаци в края може да е малко по-различна в документите. Не пишете числа в скоби след масата.
Запишете естествения процент на оцеляване за всеки изотоп. Това съотношение показва разпространението на изотопа като процент от общите атоми на елемента. Можете да намерите тази информация в същия документ с кубичен атом върху него. Естествената преживяемост на всички изотопи трябва да бъде 100% (въпреки че може да се различава леко поради грешката на закръгляването).
- Изотопът Ag-107 има съотношение 51,86%. Изотопът Ag-109 е по-рядък при 48,14%. Това означава, че нормалната сребърна проба има 51,86% Ag-107 и 48,14% Ag-109.
- Всички изотопи, които нямат тази степен на оцеляване, се игнорират. Тези изотопи не съществуват естествено на земята.
Преобразувайте процента на изотопа в десетично число. Разделете това съотношение на 100 ще даде същата стойност като десетичната запетая.
- В сребърната проба по-горе съотношението на изотопите е 51,86 / 100 = 0,5186 и 48,14 / 100 = 0,4814.
Намерете средния кубичен атом. Средният атом на масата на даден елемент има н изотопи равни (Атомен блок_{Изотоп 1} * съотношение_{Изотоп 1}) + (атомна маса_{Изотоп 2} * съотношение_{Изотоп 2}) + ... + (кубичен атом_{изотопи н} * съотношение_{изотопи н}. Това е пример за "средна маса", което означава, че колкото по-голяма е степента на оцеляване на изотопа, толкова по-голям е ефектът му върху резултата. Как да приложим тази формула за сребро е както следва:
- Атом със средна маса_Ag = (кубичен атом_Ag-107 * съотношение_Ag-107) + (атомна маса_Ag-109 * съотношение_Ag-109)
  =(106,90509 * 0,5186) + (108,90470 * 0,4814)
  = 55,4410 + 52,4267
  = 107,8677 amu.
- Намерете този елемент в периодичната таблица, за да проверите резултатите. Средният кубичен атом винаги се записва под химичния символ на елемента.
реклама

Част 2 от 2: Използване на резултати

Преобразуване на масата в атомно число. Средният атом на масата показва връзката между масата и броя на атомите в типична проба на този елемент. Това е много полезно в химическите лаборатории, защото е почти невъзможно да се преброят точно атомите, но масите са лесни за определяне. Например, можете да претеглите проба от сребро и да знаете, че ще има един сребърен атом на всеки 107 8677 amu.
Преобразуване в моларна маса. Единицата за атомна маса е много малка, така че химиците често използват грамовата единица за маса. За щастие имаме дефиниции на тези понятия, така че трансформацията трябва да е лесна. Просто умножете средния атом на масата с 1 g / mol (константа на моларна маса), за да получите резултат в g / mol. Например 107 8677 грама сребро съдържат един мол сребърни атоми.
Намерете средната молекулна маса. Тъй като молекулата е колекция от атоми, можете да добавите масата на всички атоми, за да намерите молекулната маса. Ако сте използвали атом със средна маса (вместо масата на определен изотоп), резултатът ще бъде средната молекулна маса на пробата в природата. Ето пример:
- Водната молекула има химичната формула Н₂О съдържа два водородни атома (Н) и един кислороден (О) атом.
- Водородът има средна маса атом от 1 00794 аму. Кислородът има средна атомна маса 15 9994 amu.
- Така че средната молекулна маса на Н₂О е равно на (1,00794) (2) + 15,9994 = 18,01528 amu, което е еквивалентно на 18,01528 g / mol.
реклама

Съвети

Понятието относителна атомна маса понякога се използва като синоним на атом със средна маса. Има малка разлика, тъй като атомната маса е относително единица; това е измерване на масата спрямо атом въглерод-12. Докато използвате атомната единица маса при изчисляването на средния кубичен атом, тези две стойности са еднакви.
Числото в скоби след кубичния атом ни казва грешката. Например, масов атом 1.0173 (4) означава, че нормалният атом на елемента има масов обхват от около 1.0173 ± 0.0004. Не е необходимо да получавате този номер, ако не е поискан.
В периодичната таблица средният кубичен атом на следващия елемент е по-голям от този преди него, с малки изключения. Ето бърз начин да проверите резултатите си.
1 атомна единица маса е 1/12 масата на въглерод-12 атом.
Степента на оцеляване на изотопите се изчислява според типичните естествени проби на земята. Неприродни вещества като метеорити или вещество, произведено в лаборатория, могат да имат различни съотношения на изотопи, така че атомът със средна маса също е различен.

Внимание

Масовите атоми винаги се записват в атомни единици за маса (amu или u), понякога наричани далтони (Da). Никога не пишете друга единица маса (като килограм) след това число, без да го променяте.