Ako zistiť priemernú atómovú hmotnosť?
Ak potrebujete nájsť priemernú atómovú hmotnosť prvku, budete musieť vyhľadať atómovú hmotnosť a množstvo každého izotopu v tomto prvku. Množstvo všetkých izotopov by malo predstavovať až 100%. Vynásobte hmotnosť krát početnosť pre každý izotop a potom spojte všetky výsledky, aby ste získali priemernú atómovú hmotnosť. Tipy od nášho recenzenta, ako previesť hmotnosť na počet atómov, čítajte ďalej!
Priemerná atómová hmotnosť prvku zohľadňuje variácie počtu neutrónov a uvádza priemernú hmotnosť na atóm v typickej vzorke tohto prvku.
Priemerná atómová hmotnosť nie je priamym meraním jedného atómu. Namiesto toho je to priemerná hmotnosť na atóm pre typickú vzorku daného prvku. Ak by ste mohli zmerať hmotnosť miliárd jednotlivých atómov, mohli by ste túto hodnotu vypočítať rovnako, ako by ste našli akýkoľvek priemer. Našťastie existuje praktickejšia metóda, ktorá sa spolieha na zaznamenané informácie o vzácnosti rôznych izotopov.
Časť 1 z 2: Výpočet priemernej atómovej hmotnosti
- 1Pochopte izotopy a atómové hmotnosti. Väčšina prvkov sa môže prirodzene vyskytovať vo viacerých formách alebo izotopoch. Hmotnostné číslo pre každý izotop je súčet počtu protónov a neutrónov v jadre. Každý protón a každý neutrón vážia 1 jednotku atómovej hmotnosti (amu). Jediný rozdiel medzi dvoma izotopmi toho istého prvku je počet neutrónov na atóm, ktorý ovplyvňuje hmotnosť atómu. Prvok má však vždy rovnaký počet protónov.
- Priemerná atómová hmotnosť prvku zohľadňuje variácie počtu neutrónov a uvádza priemernú hmotnosť na atóm v typickej vzorke tohto prvku.
- Napríklad prvok striebro (Ag) má dva prirodzene sa vyskytujúce izotopy: Ag-107 a Ag-109 (alebo 107 Ag a 109 Ag). Izotopy sú pomenované podľa „hmotnostného čísla“ alebo súčtu protónov a neutrónov v jednom atóme. To znamená, že Ag-109 má o dva neutróny na atóm viac ako Ag-107, čo dáva o niečo väčšiu hmotnosť.
- 2Vyhľadajte hmotnosť každého izotopu. Pre každý izotop budete potrebovať dve informácie, ktoré si môžete vyhľadať v referenčnej knihe alebo v online zdroji, ako je webelements.com. Prvá je atómová hmotnosť alebo hmotnosť jedného atómu z každého izotopu. Izotopy s väčším počtom neutrónov majú väčšiu hmotnosť.
- Napríklad izotop striebra Ag-107 má atómovú hmotnosť 106 90509 amu (jednotky atómovej hmotnosti). Izotop Ag-109 je o niečo ťažší s hmotnosťou 108 90470.
- Posledných pár desatinných miest sa môže v rôznych zdrojoch mierne líšiť. Po omši neuvádzajte žiadne čísla v zátvorkách.
- 3Zapíšte si množstvo každého izotopu. Hojnosť vám hovorí o tom, ako je izotop bežný, ako percento všetkých atómov prvku. Každý izotop prispieva proporcionálne k svojmu množstvu (čím je izotop hojnejší, tým viac prispeje k priemernej atómovej hmotnosti). Môžete to nájsť v tom istom zdroji, v ktorom ste našli hmotu. Množstvo všetkých izotopov by malo byť až 100% (aj keď sa môže mierne líšiť v dôsledku chýb zaokrúhľovania).
- Izotop Ag-107 má zastúpenie 51,86%. Ag-109 je o niečo menej bežný s výskytom 48,14%. To znamená, že typická vzorka striebra je 51,86% Ag-107 a 48,14% Ag-109.
- Ignorujte všetky izotopy, ktoré nemajú uvedené množstvo. Tieto izotopy sa na Zemi prirodzene nevyskytujú.
Termín relatívna atómová hmotnosť sa niekedy používa ako synonymum priemernej atómovej hmotnosti. - 4Premeňte svoje percentá hojnosti na desatinné miesta. Vydeľte percento hojnosti číslom 100, aby ste získali rovnakú hodnotu ako desatinné miesto.
- V probléme vzorky sú čísla výskytu 51,86 / 100 = 0,5186 a 48,14 / 100 = 0,4814.
- 5Nájsť vážený priemer o atómovej hmotnosti svojich stabilných izotopov. Priemerná atómová hmotnosť prvku s n izotopmi sa rovná (hmotnostný izotop 1 * izotop početnosti 1) + (hmotnostný izotop 2 * izotop početnosti 2) +... + (hmotnostný izotop n * izotop početnosti n. Toto je príklad „vážený priemer “, čo znamená, že bežnejšie (hojnejšie) masy majú väčší vplyv na výsledok. Tu je návod, ako použiť tento vzorec pre striebro:
- Priemerná atómová hmotnosť Ag = (hmotnosť Ag-107 * početnosť Ag-107) + (hmotnosť Ag-109 * početnosť Ag-109)
= 55,4410 + 52,4267
= 107,8677 amu. - Nájdite prvok v periodickej tabuľke a skontrolujte svoju odpoveď. Priemerná atómová hmotnosť je zvyčajne zapísaná pod symbolom prvku.
- Priemerná atómová hmotnosť Ag = (hmotnosť Ag-107 * početnosť Ag-107) + (hmotnosť Ag-109 * početnosť Ag-109)
Časť 2 z 2: použitie výsledku
- 1Previesť hmotnosť na počet atómov. Priemerná atómová hmotnosť vám povie vzťah medzi hmotnosťou a počtom atómov v typickej vzorke prvku. To je užitočné v chemických laboratóriách, pretože je takmer nemožné spočítať počet atómov priamo, ale je ľahké zmerať hmotnosť. Môžete napríklad odvážiť vzorku striebra a predpovedať, že každých 107867 amu hmoty obsahuje jeden atóm striebra.
- 2Previesť na molárnu hmotnosť. Jednotky atómovej hmotnosti sú veľmi malé, takže chemici namiesto toho spravidla vážia vzorky v gramoch. Našťastie sú tieto pojmy definované tak, aby bola konverzia čo najľahšia. Stačí vynásobiť priemernú atómovú hmotnosť 1 g / mol (konštanta molárnej hmotnosti), aby ste namiesto toho dostali odpoveď v g / mol. Napríklad 107867 gramov striebra obsahuje v priemere jeden mol atómov striebra.
Priemerná atómová hmotnosť vám povie vzťah medzi hmotnosťou a počtom atómov v typickej vzorke prvku. - 3Nájdite priemernú molekulovú hmotnosť. Pretože je molekula len zbierkou atómov, môžete hmotnosti atómov sčítať a nájsť hmotnosť molekuly. Ak použijete priemerné atómové hmotnosti (namiesto hmotnosti konkrétneho izotopu), odpoveď je priemerná hmotnosť molekuly, ktorá sa nachádza v prirodzene sa vyskytujúcej vzorke. Tu je príklad:
- Molekula vody má chemický vzorec H 2 O, takže obsahuje dva atómy vodíka (H) a jeden atóm kyslíka (O).
- Vodík má priemernú atómovú hmotnosť 1 00794 amu. Atómy kyslíka majú priemernú hmotnosť 15 9994 amu.
- Priemerná hmotnosť molekuly H 2 O rovnými (1,00794), (2) + 15,9994 = 18,01528 amu, ekvivalentné 18,01528 g / mol.
- Termín relatívna atómová hmotnosť sa niekedy používa ako synonymum priemernej atómovej hmotnosti. Je tu malý rozdiel, pretože relatívna atómová hmotnosť nemá jednotky; je to miera hmotnosti vzhľadom na atóm uhlíka-12. Ako dlho, ako budete používať jednotky atómovej hmotnosti v priemere výpočtu hmoty však tieto dve hodnoty sú početne zhodné.
- Prvky neskôr v periodickej tabuľke majú až na zriedkavé výnimky vyššiu priemernú hmotnosť ako prvky pred ňou. Toto je rýchly spôsob, ako skontrolovať, či vaše odpovede majú zmysel.
- 1 jednotka atómovej hmotnosti je definovaná ako 12 hmotnosti jedného atómu uhlíka-12.
- Množstvo izotopov je založené na vzorkách, ktoré sa prirodzene vyskytujú na Zemi. Neobvyklé látky, ako napríklad meteorit alebo vzorka vytvorená v laboratóriu, môžu mať rôzny pomer izotopov, a teda aj inú priemernú atómovú hmotnosť.
Je dôležité poznať priemernú atómovú hmotnosť, pretože rôzne izotopy prvku existujú na Zemi v rôznych množstvách, takže rôzne izotopy prispievajú k priemernej atómovej hmotnosti v rôznych pomeroch. - Zátvorkové číslo za atómovou hmotnosťou vám hovorí o neistote v konečnej číslici. Atómová hmotnosť 1 0173 (4) napríklad znamená, že typické vzorky sa pohybujú v rozmedzí 1 0173 ± 0 0004. Ak to problém nevyžaduje, nemusíte to brať do úvahy.
- Pri výpočtoch hmotnosti zahŕňajúcich prvky a zlúčeniny použite priemernú atómovú hmotnosť.
- Atómové hmotnosti sa takmer vždy píšu v jednotkách atómovej hmotnosti (amu alebo u), niekedy sa tiež nazýva dalton (Da). Za číslo nikdy nepridávajte inú jednotku hmotnosti (napríklad kilogramy) bez toho, aby ste ho prevádzali.
- Ceruzka
- Papier
- Kalkulačka
- Údaje o hojnosti izotopov
- Údaje o izotopovej jednotke atómovej hmotnosti
Prečítajte si tiež: Ako vykonať stĺpcovú chromatografiu?
Otázky a odpovede
- Môžete uviesť ďalší príklad priemernej atómovej hmotnosti?Neon má tri prírodné izotopy: 90,48% Neónu je Ne-20 s hmotnosťou zhruba 19992 amu; 9,25% je Ne-22 s hmotnosťou 21991 amu; a 0,27% je Ne-21 s hmotnosťou 20993 amu. Priemerná atómová hmotnosť Neónu je (19 992) (0,9048) + (21 991) (0,0925) + (20 993) (0,0027) = asi 20180 amu.
- Ako môžem nájsť priemernú hmotnosť brómu?Choďte na socratic.org/chemistry a vyhľadajte „atómovú hmotnosť brómu“.
- Ako sa atómové číslo zvyšuje v skupine prvkov, čo zvyčajne robí atómový polomer?Môžeme predpokladať, že atómový polomer sa zvyšuje s atómovým číslom.
- Prečo potrebujeme poznať priemernú atómovú hmotnosť?Je dôležité poznať priemernú atómovú hmotnosť, pretože rôzne izotopy prvku existujú na Zemi v rôznych množstvách, takže rôzne izotopy prispievajú k priemernej atómovej hmotnosti v rôznych pomeroch.
- Ako zistíte váženú priemernú hmotnosť, ak nemáte žiadne z amu?Atómová hmotnostná jednotka je rovnaká ako gramy na mol (1 amu = 1 g/mol). Je to tiež to isté ako dalton (1 amu = 1 Da). takže ak nepoznáte amu pre jeden z vašich prvkov, môžete tento konkrétny izotop vyhľadať online a nájsť amu a prírodné množstvo špecifické pre tento konkrétny izotop.
- Ako zistím atómovú hmotnosť?Atómová hmotnosť je len ďalší výraz pre priemernú atómovú hmotnosť.
- Aká je atómová hmotnosť platiny?Atómová hmotnosť platiny je 195078 amu. Ďalšie informácie nájdete v časti „Ako vypočítať atómovú hmotnosť“.
Komentáre (3)
- Naučilo ma to najľahšie vypočítať priemernú atómovú hmotnosť prvku a je to tak pochopiteľné.
- Toto bol záchranca! Vďaka tomu bol môj prírodovedný stupeň A-!
- Toto mi veľmi pomáha. Ďakujem za článok.
