Содержание

• Шаги
• Совет
• Предупреждение
• Что вам нужно

Средняя масса атома не является прямым измерением массы атома. Вместо этого это средняя масса на атом типичного образца элемента. Если вы можете измерить массы миллиардов отдельных атомов, вы можете узнать это, вычислив их среднее значение. У нас есть более практичный метод, основанный на информации о различных изотопах химического элемента.

Шаги

Часть 1 из 2: вычислить среднюю массу атома

1. 

   Понять изотопы и массовые атомы. В природе большинство элементов существует во многих формах или изотопах. Единственная разница между двумя изотопами одного и того же элемента - это количество нейтронов в атоме, количество нейтронов которого влияет на массу атома. При вычислении средней массы атома учитывается влияние этой разницы и указывается средняя масса каждого атома в выборке этих атомов.
   • Например, элемент серебро (Ag) имеет два природных изотопа: Ag-107 и Ag-109 (или Ag и Ag). Изотоп назван в честь «массового числа», или суммы количества протонов и количества нейтронов в атоме. Это означает, что Ag-109 имеет на два нейтрона больше, чем Ag-107, поэтому его атом немного тяжелее.

2. 

   
   
   Найдите массу каждого изотопа. Для каждого изотопа требуется два элемента информации, их можно найти в справочниках или в Интернете, например, на webelements.com. Первый - это масса атома или атомная масса каждого изотопа. Изотопы с большим количеством нейтронов имеют большую массу.
   • Например, изотоп серебра Ag-107 имеет массу атома 106,90509 а.е.м. (единица кубического атома). Изотоп Ag-109 немного тяжелее и имеет массу 108,90470.
   • Пара десятичных знаков в конце в документах может немного отличаться. Не пишите цифры в скобках после массы.

3. 

   
   
   Запишите естественную выживаемость для каждого изотопа. Этот показатель указывает на популярность изотопа в процентах от общего количества атомов элемента. Вы можете найти эту информацию в том же документе с кубическим атомом на нем. Естественная выживаемость всех изотопов должна быть 100% (хотя может немного отличаться из-за ошибки округления).
   • Изотоп Ag-107 имеет соотношение 51,86%. Изотоп Ag-109 встречается реже - 48,14%. Это означает, что нормальный образец серебра содержит 51,86% Ag-107 и 48,14% Ag-109.
   • Любые изотопы, у которых нет такой выживаемости, игнорируются. Эти изотопы не существуют в природе на Земле.

4. 

   
   
   Преобразуйте процентное содержание изотопа в десятичное число. Разделите это соотношение на 100 и получите то же значение, что и десятичное.
   • В приведенном выше образце серебра соотношение изотопов составляет 51,86 / 100 = 0,5186 и 48,14 / 100 = 0,4814.

5. 

   Найдите средний кубический атом. Средняя масса атома элемента имеет п изотопы равны (Атомный блок_{Изотоп 1} * соотношение_{Изотоп 1}) + (атомная масса_{Изотоп 2} * соотношение_{Изотоп 2}) + ... + (атомная масса_{изотопы п} * соотношение_{изотопы п}. Это пример «средней массы», означающий, что чем выше выживаемость изотопа, тем сильнее его влияние на результат. Как применять эту формулу для серебра:
   • Атом средней массы_Ag = (кубический атом_АГ-107 * соотношение_АГ-107) + (атомная масса_Ag-109 * соотношение_Ag-109)
     =(106,90509 * 0,5186) + (108,90470 * 0,4814)
     = 55,4410 + 52,4267
     = 107,8677 а.е.м.
   • Найдите этот элемент в периодической таблице, чтобы проверить результаты. Средний кубический атом всегда пишется под химическим символом элемента.
   рекламное объявление

Часть 2 из 2: Использование результатов

1. 

   Преобразовать массу в атомное число. Средняя масса атома показывает соотношение между массой и количеством атомов в типичном образце этого элемента. Это очень полезно в химических лабораториях, потому что почти невозможно точно подсчитать атомы, но массы легко определить. Например, вы можете взвесить образец серебра и знать, что на каждые 107 8677 а.е.м. будет один атом серебра.

2. 

   Преобразовать в молярную массу. Атомная единица массы очень мала, поэтому химики часто используют грамм для обозначения массы. К счастью, у нас есть определения этих понятий, поэтому преобразование должно быть легким. Просто умножьте среднюю массу атома на 1 г / моль (константа молярной массы), чтобы получить результат в г / моль. Например, 107 8677 граммов серебра содержат один моль атомов серебра.

3. 

   Найдите среднюю молекулярную массу. Поскольку молекула представляет собой совокупность атомов, вы можете сложить массу всех атомов, чтобы найти молекулярную массу. Если вы используете среднюю массу атома (вместо массы конкретного изотопа), результатом будет средняя молекулярная масса образца в природе. Вот пример:
   • Молекула воды имеет химическую формулу H₂O содержит два атома водорода (H) и один атом кислорода (O).
   • Водород имеет среднюю массу атома 1 00794 а.е.м. Кислород имеет среднюю атомную массу 15 9994 а.е.м.
   • Таким образом, средняя молекулярная масса H₂O равно (1,00794) (2) + 15,9994 = 18,01528 а.е.м., что эквивалентно 18,01528 г / моль.
   рекламное объявление

Совет

• Понятие относительной атомной массы иногда используется как синоним средней массы атома. Есть небольшая разница, потому что атомная масса относительно не единицей; это измерение массы относительно атома углерода-12. Пока вы используете атомную единицу массы в вычислении среднего кубического атома, эти два значения одинаковы.
• Число в скобках после кубического атома говорит нам об ошибке. Например, масса атома 1,0173 (4) означает, что нормальный атом элемента имеет диапазон масс примерно 1,0173 ± 0,0004. Вам не нужно получать этот номер, если он не запрашивается.
• В периодической таблице средний кубический атом следующего элемента больше, чем предыдущий, за некоторыми исключениями. Вот быстрый способ проверить свои результаты.
• 1 атомная единица массы равна 1/12 массы атома углерода-12.
• Показатели выживаемости изотопов рассчитываются по типичным образцам, встречающимся в природе на Земле. Не встречающиеся в природе вещества, такие как метеориты или вещества, произведенные в лаборатории, могут иметь разные соотношения изотопов, поэтому средняя масса атома также отличается.

Предупреждение

• Масса атомов всегда записывается в единицах атомной массы (а.е.м. или u), иногда называемых дальтонами (Да). Никогда не пишите другую единицу массы (например, килограмм) после этого числа, не изменяя его.

Что вам нужно

• Карандаш
• Бумага
• Ноутбук
• Данные о выживаемости изотопов в природе.
• Данные об атомных единицах массы для изотопов.