Орташа атомдық массаны қалай табуға болады: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: Jason Gerald | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-19 22:13

Орташа атомдық масса бір атомның тікелей өлшемі емес. Бұл масса - белгілі бір элементтің жалпы үлгісінің бір атомына шаққандағы орташа массасы. Егер сіз атомның миллиардта бір бөлігінің массасын есептей алатын болсаңыз, онда бұл мәнді кез келген басқа орташа мәнмен есептей аласыз. Бақытымызға орай, атомдық массаны есептеудің қарапайым әдісі бар, ол әр түрлі изотоптардың сирек кездесетін мәліметтеріне негізделген.

Қадам

2 бөлімнің 1 бөлігі: Орташа атомдық массаны есептеу

Қадам 1. Изотоптар мен атомдық массаларды түсіну

Көптеген элементтер табиғи түрде изотоптар деп аталатын әр түрлі формада болады. Әрбір изотоптың массалық саны - оның ядросындағы протондар мен нейтрондардың саны. Әр протон мен нейтронның салмағы 1 атомдық массалық бірлік (аму). Элементтің екі изотопының айырмашылығы - бұл атом массасына әсер ететін нейтрондардың саны. Алайда, элементтерде протондар саны әрқашан бірдей болады.

Элементтің орташа атомдық массасына оның нейтрондарының санының өзгеруі әсер етеді және элементтің жалпы үлгісіндегі бір атомға шаққандағы орташа массаны білдіреді.
Мысалы, қарапайым күмісте (Ag) табиғи түрде пайда болатын 2 изотоп бар, атап айтқанда Ag-107 және Ag-109 (немесе). ¹⁰⁷Аг және ¹⁰⁹Аг). Изотоптар олардың «массалық санына» немесе атомдағы протондар мен нейтрондардың санына қарай аталады. Бұл Ag-109-да Ag-107-ге қарағанда 2 нейтрон көп екенін білдіреді, сондықтан оның массасы сәл үлкен.

Қадам 2. Әр изотоптың массасына назар аударыңыз

Әр изотопқа 2 түрдегі мәліметтер қажет. Сіз бұл деректерді оқулықтардан немесе webelements.com сияқты интернет көздерінен таба аласыз. Бірінші деректер - бұл атомдық массасы немесе әрбір изотоптың бір атомының массасы. Нейтрондары көп изотоптардың массасы үлкен болады.

Мысалы, Ag-107 күміс изотопының атомдық массасы бар 106, 90509 орта мектебі (атомдық масса бірлігі). Сонымен қатар, Ag-109 изотопының массасы сәл үлкенірек, атап айтқанда 108, 90470.
Соңғы екі ондық таңба көздер арасында сәл өзгеше болуы мүмкін. Атомдық массадан кейін жақшаға сандарды қоспаңыз.

3 -қадам. Әр изотоптың көптігін жазыңыз

Бұл молшылық изотоптың элементті құрайтын барлық атомдардың пайызы бойынша қаншалықты кең таралғанын көрсетеді. Әр изотоп элементтің молдығына пропорционалды (изотоптың көптігі орташа атом массасына соғұрлым үлкен әсер етеді). Сіз бұл деректерді атомдық массасы бар дереккөздерден таба аласыз. Барлық изотоптардың көптігі 100% болуы керек (дөңгелектеу қателіктеріне байланысты шамалы қате болуы мүмкін).

Ag-107 изотопы 51,86%молшылыққа ие, ал Ag-109 48,14%молшылықпен сәл сирек кездеседі. Бұл күмістің жалпы үлгісі 51,86% Ag-107 және 48,14% Ag-109 тұрады дегенді білдіреді.
Көптігі тізімделмеген изотоптарды елемеңіз. Мұндай изотоптар табиғи түрде Жерде кездеспейді.

Қадам 4. Молдық пайызын ондық санға түрлендіріңіз

Ондық сандарда бірдей мәнді алу үшін молшылық пайызын 100 -ге бөліңіз.

Сол есепте молшылық саны 51,86/100 = 0, 5186 және 48, 14/100 = 0, 4814.

Қадам 5. Тұрақты изотоптың орташа өлшенген атомдық массасын табыңыз

Изотоптары n болатын элементтің орташа атомдық массасы тең (массасы_{изотоп 1} * молшылық_{изотоп 1}) + (массасы_{изотоп 2} * молшылық_{изотоп 2}) +… + (Масса_{n изотоп} * молшылық_{n изотоп} . Бұл «орташа өлшенгеннің» мысалы, яғни массасы неғұрлым көп болса (соғұрлым көп болса) нәтижеге соғұрлым көп әсер етеді. Жоғарыда келтірілген формуланы күміске қалай қолдануға болады:

Орташа атомдық массасы_Ағ = (массасы_{107 тамыз} * молшылық_{107 тамыз}) + (массасы_Ag-109 * молшылық_Ag-109)

=(106, 90509 * 0, 5186) + (108, 90470 * 0, 4814)

= 55, 4410 + 52, 4267

= 107, 8677 орта мектеп.
Жауапты тексеру үшін мерзімді кестедегі элементтерді қараңыз. Орташа атомдық массасы әдетте элемент белгісінің астында көрсетілген.

2 бөліктің 2 бөлігі: Есептеу нәтижелерін қолдану

Қадам 1. Массаны атомдық санға түрлендіру

Орташа атомдық масса элементтің жалпы үлгісіндегі масса мен атомдық сан арасындағы байланысты көрсетеді. Бұл химия зертханаларында пайдалы, себебі атомдық нөмірді тікелей есептеу мүмкін емес, бірақ оның массасын есептеу өте оңай. Мысалы, сіз күмістің сынамасын өлшеп, оның массасының әрбір 107.8677 амуында 1 атом күміс болатынын бағалай аласыз.

Қадам 2. Молярлық массаға түрлендіру

Атомдық масса бірлігі өте аз. Осылайша, химиктер әдетте үлгілерді грамммен өлшейді. Бақытымызға орай, бұл тұжырымдама конверсияны жеңілдету үшін анықталды. Жауапты алу үшін орташа атомдық массаны 1 г/мольге көбейтіңіз (молярлық масса тұрақтысы). Мысалы, 107,8677 грамм күмісте орта есеппен 1 моль күміс атомы бар.

Қадам 3. Орташа молекулалық массаны табыңыз

Молекула атомдардың жиынтығы болғандықтан, молекулалық массаны есептеу үшін атомдардың массаларын қосуға болады. Егер сіз орташа атомдық массаны қолдансаңыз (белгілі бір изотоптың массасы емес), нәтиже - үлгіде табиғи түрде табылған молекулалардың орташа массасы. Мысал:

Су молекуласының химиялық формуласы H бар₂O. Демек, ол 2 сутегі атомынан (H) және 1 оттегі атомынан (O) тұрады.
Сутектің орташа атомдық массасы 1,00794 аму. Сонымен қатар, оттегі атомдарының орташа массасы 15,9994 аму.
Молекулалық массасы H₂Орташа О тең (1.00794) (2) + 15.9994 = 18.01528 аму, 18.01528 г/мольге тең.

Кеңестер

Салыстырмалы атомдық масса термині кейде орташа атомдық массаның синонимі ретінде қолданылады. Алайда, олардың арасында шамалы айырмашылық бар, себебі салыстырмалы атомдық массада бірлік жоқ, бірақ ол C-12 көміртек атомына қатысты массаны білдіреді. Егер сіз орташа массалық есепте атомдық массалық бірліктерді қолдансаңыз, бұл екі мән мәні бойынша бірдей.
Бірнеше ерекше жағдайларды қоспағанда, периодтық кестенің оң жағындағы элементтердің сол жақтағы элементтерге қарағанда орташа массасы үлкен. Бұл сіздің жауаптың мағынасы бар -жоғын тексерудің қарапайым әдісі болуы мүмкін.
1 атомдық массалық бірлік бір С-12 көміртек атомының 1/12 массасы ретінде анықталады.
Изотоптардың көптігі жер бетінде табиғи түрде кездесетін үлгілерге негізделген. Метеориттер немесе зертханалық сынамалар сияқты әдеттен тыс қосылыстардың изотоптық қатынастары әр түрлі болуы мүмкін, нәтижесінде әр түрлі орташа атомдық массалар.
Атомдық массадан кейінгі жақшадағы сан соңғы цифрдың белгісіздігін білдіреді. Мысалы, 1.0173 (4) атомдық массасы атомдардың жалпы үлгісінің массасы 1.0173 ± 0.0004 диапазонында екенін білдіреді. Есепте сұралмаса, бұл санды қолданудың қажеті жоқ.
Элементтер мен қосылыстар қатысатын массаларды есептеу кезінде орташа атомдық массаны қолданыңыз.