Ang average na masa ng atomic ay hindi isang direktang sukat ng isang solong atom. Ang masa na ito ay ang average na masa bawat atom ng isang pangkalahatang sample ng isang partikular na elemento. Kung maaari mong kalkulahin ang masa ng isang solong bilyon ng isang atom, maaari mong kalkulahin ang halagang ito sa parehong paraan tulad ng gagawin mo sa iba pang average. Sa kasamaang palad, mayroong isang mas madaling paraan upang makalkula ang atomic mass, na batay sa kilalang data mula sa mga pambihirang pagkakaiba-iba ng mga isotop.
Hakbang
Bahagi 1 ng 2: Kinakalkula ang Karaniwang Atomic Mass
Hakbang 1. Maunawaan ang mga isotop at masa ng atom
Karamihan sa mga elemento ay natural na nangyayari sa iba't ibang mga form, na tinatawag na isotopes. Ang bilang ng masa ng bawat isotope ay ang bilang ng mga proton at neutron sa nucleus nito. Ang bawat proton at neutron ay may bigat na 1 atomic mass unit (amu). Ang pagkakaiba lamang sa pagitan ng dalawang isotopes ng isang elemento ay ang bilang ng mga neutrons bawat atom, na nakakaapekto sa atomic mass. Gayunpaman, ang mga elemento ay laging may parehong bilang ng mga proton.
- Ang average na atomic mass ng isang elemento ay apektado ng mga pagkakaiba-iba sa bilang ng mga neutrons, at kumakatawan sa average na mass per atom sa isang pangkalahatang sample ng isang elemento.
- Halimbawa, ang elemental silver (Ag) ay may 2 natural na nagaganap na mga isotop, katulad ng Ag-107 at Ag-109 (o). 107Ag at 109Ag). Ang mga isotop ay pinangalanan batay sa kanilang "mass number" o bilang ng mga proton at neutron sa isang atom. Nangangahulugan ito, ang Ag-109 ay may 2 pang mga neutron kaysa sa Ag-107 kaya't ang masa nito ay bahagyang mas malaki.
Hakbang 2. Tandaan ang masa ng bawat isotop
Kailangan mo ng 2 uri ng data para sa bawat isotope. Mahahanap mo ang data na ito sa mga textbook o mapagkukunan ng internet tulad ng webelements.com. Ang unang data ay ang atomic mass, o ang masa ng isang atom ng bawat isotop. Ang mga isotop na mayroong higit pang mga neutron ay may mas malaking masa.
- Halimbawa, ang pilak na isotope na Ag-107 ay mayroong isang atomic mass na 106, 90509 high school (unit ng atomic mass). Samantala, ang isotop na Ag-109 ay may isang bahagyang mas malaking masa, katulad 108, 90470.
- Ang huling dalawang decimal na lugar ay maaaring mag-iba nang kaunti sa pagitan ng mga mapagkukunan. Huwag magsama ng anumang mga numero sa panaklong pagkatapos ng atomic mass.
Hakbang 3. Isulat ang kasaganaan ng bawat isotop
Ang kasaganaan na ito ay nagpapahiwatig kung gaano karaniwan ang isang isotope sa mga tuntunin ng isang porsyento ng lahat ng mga atomo na bumubuo ng isang elemento. Ang bawat isotope ay proporsyonal sa kasaganaan ng elemento (mas malaki ang kasaganaan ng isang isotope mas malaki ang epekto sa average na atomic mass). Mahahanap mo ang data na ito sa parehong mga mapagkukunan tulad ng atomic mass. Ang kasaganaan ng lahat ng mga isotop ay dapat na 100% (bagaman maaaring mayroong isang bahagyang error dahil sa mga error sa pag-ikot).
- Ang isotope Ag-107 ay may kasaganaan na 51.86%, habang ang Ag-109 ay bahagyang hindi gaanong karaniwan sa kasaganaan na 48.14%. Nangangahulugan ito, ang pangkalahatang sample ng pilak ay binubuo ng 51.86% Ag-107 at 48.14% Ag-109.
- Huwag pansinin ang anumang mga isotop na ang kasaganaan ay hindi nakalista. Ang mga isotop na tulad nito ay hindi natural na nangyayari sa Earth.
Hakbang 4. I-convert ang porsyento ng kasaganaan sa isang decimal number
Hatiin ang porsyento ng kasaganaan ng 100 upang makuha ang parehong halaga sa mga decimal number.
Sa parehong problema, ang bilang ng kasaganaan ay 51.86 / 100 = 0, 5186 at 48, 14/100 = 0, 4814.
Hakbang 5. Hanapin ang timbang na average na atomic mass ng matatag na isotope
Ang average na masa ng atomic ng isang elemento na may bilang ng mga isotop n ay katumbas ng (misaisotope 1 * kasaganaanisotope 1) + (misaisotope 2 * kasaganaanisotope 2) +… + (Misan isotope * kasaganaann isotope . Ito ay isang halimbawa ng isang "weighted average", na nangangahulugang, mas maraming nahanap na masa (mas malaki ang kasaganaan) mas malaki ang epekto sa resulta. Narito kung paano gamitin ang pormula sa itaas sa pilak:
-
Average na masa ng atomAg = (masaAgosto-107 * kasaganaanAgosto-107) + (misaAg-109 * kasaganaanAg-109)
=(106, 90509 * 0, 5186) + (108, 90470 * 0, 4814)
= 55, 4410 + 52, 4267
= 107, 8677 high school.
- Tingnan ang mga elemento sa periodic table upang suriin ang iyong sagot. Ang average na masa ng atomic ay karaniwang nakalista sa ibaba ng simbolo ng elemento.
Bahagi 2 ng 2: Paggamit ng Mga Resulta sa Pagkalkula
Hakbang 1. I-convert ang dami sa bilang ng atomic
Ipinapakita ng average na atomic mass ang ugnayan sa pagitan ng mass at atomic number sa isang pangkalahatang sample ng isang elemento. Kapaki-pakinabang ito sa mga laboratoryo ng kimika sapagkat ang pagkalkula nang direkta sa numero ng atomiko ay halos imposible, ngunit ang pagkalkula ng masa nito ay medyo madali. Halimbawa, maaari mong timbangin ang isang sample ng pilak at tantyahin na bawat 107.8677 amu ng masa nito ay naglalaman ng 1 atom ng pilak.
Hakbang 2. I-convert sa molar mass
Ang yunit ng atomic mass ay napakaliit. Kaya, ang mga chemist sa pangkalahatan ay timbangin ang mga sample ng gramo. Sa kasamaang palad, ang konseptong ito ay tinukoy upang gawing mas madali ang conversion. Paramihin lang ang average na atomic mass ng 1 g / mol (molar mass mass) upang makuha ang sagot sa g / mol. Halimbawa, ang 107.8677 gramo ng pilak ay naglalaman ng isang average ng 1 taling ng mga atomo ng pilak.
Hakbang 3. Hanapin ang average na bigat ng molekular
Dahil ang isang Molekyul ay isang koleksyon ng mga atomo, maaari mong idagdag ang masa ng mga atomo upang makalkula ang bigat na molekular. Kung gagamitin mo ang average na atomic mass (hindi ang masa ng isang tukoy na isotope), ang resulta ay ang average mass ng mga molekula na natural na matatagpuan sa sample. Halimbawa:
- Ang Molekyul ng tubig ay mayroong pormulang kemikal na H2O. Kaya, ito ay binubuo ng 2 hydrogen atoms (H) at 1 oxygen atom (O).
- Ang hydrogen ay may average na atomic mass na 1.00794 amu. Samantala, ang mga oxygen atoms ay may average na dami ng 15,9994 amu.
- Molekular na masa H2Ang ibig sabihin ng O ay katumbas ng (1.00794) (2) + 15.9994 = 18.01528 amu, katumbas ng 18.01528 g / mol.
Mga Tip
- Ang term na kamag-anak ng atomic mass ay minsan ginagamit bilang isang kasingkahulugan para sa average na atomic mass. Gayunpaman, mayroong isang bahagyang pagkakaiba sa pagitan ng dalawa sapagkat ang kamag-anak na atomic mass ay walang mga yunit, ngunit kumakatawan sa mass na nauugnay sa isang C-12 carbon atom. Ibinigay na gumamit ka ng mga yunit ng atomic mass sa iyong average na pagkalkula ng masa, ang dalawang halagang ito ay mahalagang magkatulad.
- Na may ilang mga espesyal na pagbubukod, ang mga elemento sa kanan ng pana-panahong talahanayan ay may mas malaking average na masa kaysa sa mga elemento sa kaliwa. Maaari itong maging isang madaling paraan upang suriin kung makatuwiran ang iyong sagot.
- Ang 1 unit ng atomic mass ay tinukoy bilang 1 / 12th na masa ng isang C-12 carbon atom.
- Ang kasaganaan ng mga isotop ay kinakalkula batay sa mga sample na natural na nangyayari sa Earth. Ang mga hindi karaniwang compound tulad ng meteorite o mga sample ng laboratoryo ay maaaring may iba't ibang mga ratio ng isotope, at bilang isang resulta, magkakaibang average na masa ng atom.
- Ang bilang sa panaklong pagkatapos ng masa ng atomic ay kumakatawan sa kawalan ng katiyakan ng huling digit. Halimbawa
- Gumamit ng average na atomic mass kapag nagkakalkula ng mga masa na kinasasangkutan ng mga elemento at compound.
