Атомдық массаны қалай есептеуге болады

Автор: Joan Hall
Жасалған Күн: 28 Ақпан 2021
Жаңарту Күні: 1 Шілде 2024
Anonim
Атомдық масса. Орташа салыстырмалы атомдық массасын есептеу. 10 сынып.
Вызшақ: Атомдық масса. Орташа салыстырмалы атомдық массасын есептеу. 10 сынып.

Мазмұны

Атомдық массасы - бұл сол немесе басқа атомды немесе молекуланы құрайтын барлық протондардың, нейтрондардың және электрондардың массаларының қосындысы. Протондар мен нейтрондармен салыстырғанда электрондардың массасы өте аз, сондықтан ол есептеулерде ескерілмейді. Бұл формальды тұрғыдан дұрыс болмаса да, бұл термин көбінесе элементтің барлық изотоптарының орташа атомдық массасына қатысты қолданылады. Шын мәнінде, бұл салыстырмалы атомдық масса, ол да аталады атомдық салмақ элемент. Атомдық салмақ - бұл элементтің барлық табиғи изотоптарының атомдық массаларының орташа мәні. Химиктер өз міндеттерін орындау кезінде атомдық массаның осы екі түрін ажырата білуі керек - атомдық массаның қате мәні, мысалы, реакция өнімінің қате нәтижесіне әкелуі мүмкін.

Қадамдар

3 -ші әдіс 1: Элементтердің периодтық жүйесін қолдана отырып, атомдық массаны табу

  1. 1 Атомдық массаның қалай жазылатынын біліңіз. Атомдық массаны, яғни берілген атомның немесе молекуланың массасын стандартты SI бірліктерімен - граммен, килограмммен және т.б. Алайда, бұл бірліктерде көрсетілген атомдық массалар өте аз болғандықтан, олар көбінесе біртұтас атомдық масса бірліктерінде немесе қысқартылған амуда жазылады. - атомдық массалық бірліктер. Бір атомдық массалық бірлік көміртегі-12 изотопының стандартты массасының 1/12 бөлігіне тең.
    • Атомдық масса бірлігі массаны сипаттайды граммен берілген элементтің бір молі... Бұл мән практикалық есептеулерде өте пайдалы, өйткені оның көмегімен берілген заттың атомдарының немесе молекулаларының санының массасын мольге оңай түрлендіруге болады.
  2. 2 Периодтық жүйедегі атомдық массаны табыңыз. Көптеген стандартты периодтық кестелерде әр элементтің атомдық массалары (атомдық салмақтары) бар. Әдетте, олар ұяшықтың төменгі жағында химиялық элементті білдіретін әріптердің астында сан түрінде көрсетіледі. Бұл әдетте бүтін сан емес, ондық бөлшек.
    • Әр элемент үшін периодтық кестеде берілген барлық салыстырмалы атомдық массалар бар екенін ескеріңіз орташа құндылықтар. Химиялық элементтер әр түрлі болады изотоптар - атом ядросындағы қосымша немесе жетіспейтін нейтрондардың әсерінен массасы әр түрлі химиялық түрлер. Сондықтан периодтық кестеде көрсетілген салыстырмалы атомдық массаларды белгілі бір элементтің атомдары үшін орташа мән ретінде қолдануға болады, бірақ жоқ берілген элементтің бір атомының массасы ретінде.
    • Периодтық кестеде берілген салыстырмалы атомдық массалар атомдар мен молекулалардың молярлық массаларын есептеу үшін қолданылады. Аму түрінде көрсетілген атомдық массалар (периодтық кестедегідей) негізінен өлшемсіз. Алайда, атомдық массаны 1 г / мольге көбейту арқылы біз элементтің пайдалы сипаттамасын аламыз - осы элементтің бір моль атомының массасын (граммен).
  3. 3 Есіңізде болсын, периодтық кестеде элементтердің орташа атомдық массалары көрсетілген. Жоғарыда айтылғандай, периодтық кестеде әрбір элемент үшін көрсетілген салыстырмалы атомдық массалар атомдағы барлық изотоптардың массаларының орташа мәні болып табылады. Бұл орташа мән көптеген практикалық мақсаттар үшін құнды: мысалы, ол бірнеше атомдардан тұратын молекулалардың молярлық массасын есептеу үшін қолданылады. Алайда, егер сіз жеке атомдармен жұмыс жасасаңыз, әдетте бұл мән жеткіліксіз болады.
    • Орташа атомдық массасы бірнеше изотоптар үшін орташа мән болғандықтан, периодтық кестеде көрсетілген мән олай емес дәл кез келген бір атомның атомдық массасының мәні.
    • Жеке атомдардың атомдық массалары бір атомдағы протондар мен нейтрондардың нақты санын ескере отырып есептелуі керек.

3 әдіс 2: Бір атомның атомдық массасын есептеу

  1. 1 Берілген элементтің немесе оның изотопының атомдық нөмірін табыңыз. Атом нөмірі - бұл элемент атомдарындағы протондар саны, ол ешқашан өзгермейді. Мысалы, барлық сутегі атомдары, және тек оларда бір протон бар. Натрийдің атомдық нөмірі 11, себебі оның ядросында он бір протон бар, ал оттегінің атомдық саны сегіз, өйткені оның ядросында сегіз протон бар. Кез келген элементтің атомдық нөмірін Менделеевтің периодтық кестесінен табуға болады - оның барлық дерлік стандартты нұсқаларында бұл сан химиялық элементтің әріптік белгісінің үстінде көрсетілген. Атом нөмірі әрқашан оң бүтін сан.
    • Бізді көміртек атомы қызықтырады делік. Көміртек атомдарында әрқашан алты протон бар, сондықтан біз оның атомдық нөмірі 6 екенін білеміз. Сонымен қатар, біз периодтық кестеде көміртегі бар жасушаның жоғарғы бөлігінде (C) «6» саны бар екенін көреміз. атомдық көміртегі саны алтыға тең.
    • Элементтің атомдық нөмірі периодтық кестеде оның салыстырмалы атомдық массасына байланысты емес екенін ескеріңіз. Әсіресе кестенің жоғарғы жағындағы элементтер үшін элементтің атомдық массасы оның атомдық санынан екі есе көп болып көрінуі мүмкін, бірақ ол ешқашан атомдық санды екіге көбейту арқылы есептелмейді.
  2. 2 Ядродағы нейтрондардың санын табыңыз. Бір элементтің әр түрлі атомдары үшін нейтрондардың саны әр түрлі болуы мүмкін. Егер бірдей протон саны бар бір элементтің екі атомында нейтрон саны әр түрлі болса, олар сол элементтің әр түрлі изотоптары болады.Ешқашан өзгермейтін протондар санынан айырмашылығы, белгілі бір элементтің атомдарындағы нейтрондардың саны жиі өзгеруі мүмкін, сондықтан элементтің орташа атомдық массасы ондық бөлшек түрінде жазылады, оның мәні екі іргелес бүтін сандардың арасында орналасқан.
    • Нейтрондардың санын элементтің изотопын белгілеу арқылы анықтауға болады. Мысалы, көміртек-14-көміртегі-12-нің табиғи түрде кездесетін радиоактивті изотопы. Жиі изотоп нөмірі элементтің таңбасының алдында үстіңгі жолдың нөмірі ретінде көрсетіледі: C. Нейтрондар саны изотоп санынан протондар санын алып тастау арқылы табылады: 14 - 6 = 8 нейтрон.
    • Айталық, қызығушылық тудыратын көміртек атомында алты нейтрон бар (С). Бұл көміртектің ең көп таралған изотопы, бұл элементтің барлық атомдарының шамамен 99% құрайды. Алайда көміртек атомдарының шамамен 1% -ында 7 нейтрон (С) бар. Көміртек атомдарының басқа түрлері 7 нейтроннан көп немесе 6 нейтроннан аз және өте аз мөлшерде болады.
  3. 3 Протондар мен нейтрондардың санын қосыңыз. Бұл берілген атомның атомдық массасы болады. Ядроны қоршап тұрған электрондардың санын елемеңіз - олардың жалпы массасы өте аз, сондықтан олар сіздің есептеулеріңізге әсер етпейді.
    • Біздің көміртек атомында 6 протон + 6 нейтрон = 12 бар. Демек, бұл көміртек атомының атомдық массасы 12. Егер бұл «көміртек-13» изотопы болса, онда оның 6 протоны + 7 нейтроны = атомдық салмағы бар екенін білер едік. 13.
    • Шын мәнінде, көміртегі-13 атомдық массасы 13.003355 құрайды және бұл мән дәлірек, себебі ол эксперименталды түрде анықталды.
    • Атомдық массасы изотоп санына өте жақын. Есептеулердің ыңғайлылығы үшін изотоптардың саны көбінесе атомдық массаға тең деп есептеледі. Атомдық массаның эксперименталды түрде анықталған мәндері электрондардың қосатын үлесінің аздығынан изотоптар санынан сәл асып түседі.

3 -ші әдіс 3: Элементтің салыстырмалы атомдық массасын (атомдық массасын) есептеу

  1. 1 Үлгіде қандай изотоптар бар екенін анықтаңыз. Химиктер көбінесе масс -спектрометр деп аталатын арнайы құралдың көмегімен белгілі бір үлгідегі изотоптардың қатынасын анықтайды. Алайда, жаттығулар кезінде бұл деректер сізге тапсырмалар, бақылау және т.б. жағдайында ғылыми әдебиеттерден алынған құндылықтар түрінде беріледі.
    • Біздің жағдайда екі изотоппен айналысамыз делік: көміртегі-12 және көміртегі-13.
  2. 2 Үлгідегі әрбір изотоптың салыстырмалы құрамын анықтаңыз. Әр элемент үшін әр түрлі пропорцияда әр түрлі изотоптар пайда болады. Бұл коэффициенттер әрқашан дерлік пайыз түрінде көрсетіледі. Кейбір изотоптар өте жиі кездеседі, ал басқалары өте сирек кездеседі - кейде оларды анықтау өте қиын. Бұл шамаларды спектрометрия көмегімен анықтауға болады немесе анықтамалықтан табуға болады.
    • Айталық, көміртегі-12 концентрациясы 99%, ал көміртегі-13 1%. Көміртектің басқа изотоптары шынымен бар, бірақ шамалы мөлшерде, бұл жағдайда оларды елемеуге болады.
  3. 3 Әр изотоптың атомдық массасын оның үлгідегі концентрациясына көбейтіңіз. Әр изотоптың атомдық массасын оның пайызына көбейту (ондық бөлшекпен көрсетілген). Проценттерді ондық бөлшекке айналдыру үшін 100 -ге бөліңіз. Алынған концентрация әрқашан 1 -ге дейін қосылуы керек.
    • Біздің үлгіде көміртегі-12 және көміртегі-13 бар. Егер көміртек-12 сынаманың 99%, ал көміртек-13 1% болса, онда 12 (көміртектің атомдық массасы-12) 0,99-ға және 13-ке (көміртектің атомдық массасы-13) 0,01-ге көбейту қажет.
    • Анықтамалықтар элементтің барлық изотоптарының белгілі мөлшеріне негізделген пайыздарды береді. Химия оқулықтарының көпшілігінде бұл ақпарат кітаптың соңында кесте түрінде берілген. Зерттелетін үлгі үшін изотоптардың салыстырмалы концентрациясын масс -спектрометр көмегімен де анықтауға болады.
  4. 4 Нәтижелерді қосыңыз. Алдыңғы қадамда алынған көбейту нәтижелерін қорытындылаңыз.Бұл әрекеттің нәтижесінде сіз өзіңіздің элементіңіздің салыстырмалы атомдық массасын - қарастырылатын элементтің изотоптарының атомдық массаларының орташа мәнін таба аласыз. Берілген элементтің нақты изотопына емес, элементті тұтастай қарастырғанда дәл осы мән қолданылады.
    • Біздің мысалда көміртегі-12 үшін 12 х 0,99 = 11,88, ал көміртегі-13 үшін 13 х 0,01 = 0,13. Біздің жағдайда салыстырмалы атомдық массасы 11,88 + 0,13 = 12,01.

Кеңестер

  • Кейбір изотоптардың тұрақтылығы басқаларға қарағанда: олар ядрода протондары мен нейтрондары аз элементтердің атомдарына ыдырап, атом ядросын құрайтын бөлшектерді босатады. Мұндай изотоптар радиоактивті деп аталады.

Саған не қажет

  • Химия бойынша анықтама
  • Калькулятор