Ako vypočítať atómovú hmotnosť?
Ak chcete vypočítať atómovú hmotnosť, začnite vyhľadaním atómového čísla prvku, ktorý je číslom nad prvkom v periodickej tabuľke. Ďalej nájdite počet neutrónov v jadre odčítaním atómového čísla od čísla izotopu. Nakoniec pridajte atómové číslo a počet neutrónov, aby ste získali atómovú hmotnosť. Ak sa chcete dozvedieť, ako nájsť atómovú hmotnosť prvku v periodickej tabuľke, čítajte ďalej!
Aj keď sa najmä medzi prvkami v hornej časti periodickej tabuľky môže zdať, že atómová hmotnosť atómov je asi dvojnásobkom atómového čísla, atómová hmotnosť sa nikdy nevypočítava zdvojnásobením atómového čísla prvku.
Atómová hmotnosť je súčet všetkých protónov, neutrónov a elektrónov v jednom atóme alebo molekule. Hmotnosť elektrónu je však taká malá, že sa považuje za zanedbateľnú a nie je zahrnutá do výpočtu. Aj keď je to technicky nesprávne, tento termín sa tiež často používa na označenie priemernej atómovej hmotnosti všetkých izotopov jedného prvku. Táto druhá definícia je vlastne relatívna atómová hmotnosť prvku, známa tiež ako atómová hmotnosť. Atómová hmotnosť zohľadňuje priemer hmotností prirodzene sa vyskytujúcich izotopov rovnakého prvku. Chemici musia pri svojej práci rozlišovať medzi týmito dvoma druhmi atómovej hmotnosti - nesprávna hodnota atómovej hmotnosti môže napríklad viesť k nesprávnemu výpočtu výťažku experimentu.
Metóda 1 z 3: nájdenie hodnôt atómovej hmotnosti v periodickej tabuľke
- 1Pochopte, ako je reprezentovaná atómová hmotnosť. Atómová hmotnosť, hmotnosť daného atómu alebo molekuly, môže byť vyjadrená v štandardných hmotnostných jednotkách SI - gramy, kilogramy atď. Pretože však atómové hmotnosti, ak sú vyjadrené týmito pojmami, sú neuveriteľne malé, atómová hmotnosť je často vyjadrená v jednotných jednotkách. jednotky atómovej hmotnosti (zvyčajne skrátené na „u“ alebo „amu“) alebo v Daltonovom (Da). Norma pre jednu atómovú hmotnostnú jednotku sa rovná 12. hmotnosti štandardného izotopu uhlíka-12.
- Jednotky atómovej hmotnosti uvádzajú hmotnosť jedného molu daného prvku alebo molekuly v gramoch. Toto je veľmi užitočná vlastnosť, pokiaľ ide o praktické výpočty, pretože umožňuje jednoduchú konverziu medzi hmotnosťou a mólami daného množstva atómov alebo molekúl rovnakého typu.
- 2Nájdite atómovú hmotnosť v periodickej tabuľke. Väčšina štandardných periodických tabuliek uvádza relatívne atómové hmotnosti (atómové hmotnosti) každého prvku. Toto je takmer vždy napísané ako číslo v spodnej časti štvorca prvku na stole pod jeho jedno alebo dvojpísmenovým chemickým symbolom. Toto číslo je zvyčajne vyjadrené ako desatinné miesto a nie ako celé číslo.
- Všimnite si toho, že relatívne atómové hmotnosti uvedené v periodickej tabuľke sú priemerné hodnoty pre príslušný prvok. Chemické prvky majú rôzne izotopy - chemické formy, ktoré sa líšia hmotnosťou v dôsledku pridania alebo odčítania jedného alebo viacerých neutrónov k jadru atómu. Relatívna atómová hmotnosť uvedená v periodickej tabuľke je teda vhodná ako priemerná hodnota pre atómy určitého prvku, ale nie ako hmotnosť jedného atómu tohto prvku.
- Na výpočet molárnej hmotnosti atómov a molekúl sa používajú relatívne atómové hmotnosti uvedené v periodickej tabuľke. Atómové hmotnosti, ak sú vyjadrené v amu, ako v periodickej tabuľke, sú technicky bezjednotkové. Jednoduchým vynásobením atómovej hmotnosti 1 g/mol sa však získa funkčné množstvo pre molárnu hmotnosť prvku - hmotnosť (v gramoch) jedného molu atómov prvku.
- Atómová hmotnosť železa je napríklad 55847 amu, čo znamená, že jeden mol atómov železa by vážil 55847 gramov.
Všimnite si toho, že atómové číslo prvku nemá žiadny priamy vplyv na jeho relatívnu atómovú hmotnosť uvedenú v periodickej tabuľke. - 3Pochopte, že hodnoty periodickej tabuľky sú priemernou atómovou hmotnosťou prvku. Ako bolo uvedené, relatívne atómové hmotnosti uvedené pre každý prvok v periodickej tabuľke sú priemerné hodnoty všetkých izotopov atómu. Táto priemerná hodnota je cenná pre mnoho praktických výpočtov - napríklad pre výpočet molárnej hmotnosti molekuly pozostávajúcej z niekoľkých atómov. Pri práci s jednotlivými atómami je však tento počet niekedy nedostatočný.
- Pretože je to priemer niekoľkých rôznych typov izotopov, hodnota v periodickej tabuľke nie je presnou hodnotou atómovej hmotnosti jedného atómu.
- Atómové hmotnosti pre jednotlivé atómy sa musia vypočítať s prihliadnutím na presný počet protónov a neutrónov v jednom atóme.
Metóda 2 z 3: Výpočet atómovej hmotnosti pre jednotlivý atóm
- 1Nájdite atómové číslo prvku alebo izotopu. Atómové číslo je počet protónov v prvku a nikdy sa nemení. Napríklad všetky atómy vodíka a iba atómy vodíka majú 1 protón. Sodík má atómové číslo 11, pretože jeho jadro má 11 protónov, zatiaľ čo kyslík má atómové číslo 8, pretože jeho jadro má 8 protónov. Atómové číslo akéhokoľvek prvku nájdete v periodickej tabuľke - takmer vo všetkých štandardných periodických tabuľkách: je to číslo nad 1 alebo 2 -písmenovým chemickým symbolom prvku. Toto číslo bude vždy kladné celé číslo.
- Povedzme, že pracujeme s atómom uhlíka. Uhlík má vždy 6 protónov, takže vieme, že jeho atómové číslo je 6. Na periodickej tabuľke taktiež vidíme, že štvorec pre uhlík (C) má v hornej časti „6“, čo znamená, že atómové číslo uhlíka je 6.
- Všimnite si toho, že atómové číslo prvku nemá žiadny priamy vplyv na jeho relatívnu atómovú hmotnosť uvedenú v periodickej tabuľke. Aj keď sa najmä medzi prvkami v hornej časti periodickej tabuľky môže zdať, že atómová hmotnosť atómov je asi dvojnásobkom atómového čísla, atómová hmotnosť sa nikdy nevypočítava zdvojnásobením atómového čísla prvku.
- 2Zistite počet neutrónov v jadre. Počet neutrónov sa môže medzi atómami určitého prvku líšiť. Aj keď sú 2 atómy s rovnakým počtom protónov a rôznym počtom neutrónov rovnakými prvkami, ide o rôzne izotopy tohto prvku. Na rozdiel od počtu protónov v prvku, ktorý sa nikdy nemení, počet neutrónov v atómoch určitého prvku sa môže líšiť dostatočne často na to, aby priemerná atómová hmotnosť prvku bola vyjadrená ako desatinná hodnota medzi dvoma celými číslami.
- Počet neutrónov je možné určiť izotopovým označením prvku. Napríklad uhlík-14 je prirodzene sa vyskytujúci rádioaktívny izotop uhlíka-12. Pred symbolom prvku často uvidíte izotop označený číslom ako horným indexom: 14 C. Počet neutrónov sa vypočíta odpočítaním počtu protónov od počtu izotopov: 14 - 6 = 8 neutrónov.
- Povedzme, že atóm uhlíka, s ktorým pracujeme, má šesť neutrónov (12 °C). Toto je zďaleka najbežnejší izotop uhlíka, ktorý predstavuje takmer 99% všetkých atómov uhlíka. Asi 1% atómov uhlíka má však 7 neutrónov (13 °C). Iné typy atómov uhlíka s viac alebo menej ako 6 alebo 7 neutrónmi existujú vo veľmi malých množstvách.
Ak chcete vypočítať atómovú hmotnosť, začnite vyhľadaním atómového čísla prvku, ktorý je číslom nad prvkom v periodickej tabuľke. - 3Pridajte počet protónov a neutrónov. Toto je atómová hmotnosť tohto atómu. Nerobte si starosti s počtom elektrónov obiehajúcich jadro - ich kombinovaná hmotnosť je veľmi, veľmi malá, takže vo väčšine praktických prípadov vašu odpoveď výrazne neovplyvní.
- Náš atóm uhlíka má 6 protónov + 6 neutrónov = 12. Atómová hmotnosť tohto konkrétneho atómu uhlíka je 12. Ak by išlo o izotop uhlíka-13, na druhej strane by sme vedeli, že má 6 protónov + 7 neutrónov = an atómová hmotnosť 13.
- Skutočná atómová hmotnosť uhlíka-13 je 13003 355 a je presnejšia, pretože bola stanovená experimentálne.
- Atómová hmotnosť je veľmi blízka počtu izotopov prvku. Na základné účely výpočtu sa číslo izotopu rovná atómovej hmotnosti. Pri experimentálnom určovaní je atómová hmotnosť o niečo vyššia ako počet izotopov kvôli veľmi malému hmotnostnému príspevku elektrónov.
Metóda 3 z 3: Výpočet relatívnej atómovej hmotnosti (atómovej hmotnosti) pre prvok
- 1Určte, ktoré izotopy sú vo vzorke. Chemici často určujú relatívne podiely izotopov v danej vzorke pomocou špeciálneho nástroja nazývaného hmotnostný spektrometer. Na chémii na úrovni študenta vám však tieto informácie často poskytnú pri školských testoch atď. Vo forme stanovených hodnôt z vedeckej literatúry.
- Na naše účely povedzme, že pracujeme s izotopmi uhlík-12 a uhlík-13.
- 2Určte relatívny výskyt každého izotopu vo vzorke. V rámci daného prvku sa objavujú rôzne izotopy v rôznych pomeroch. Tieto proporcie sú takmer vždy vyjadrené ako percentá. Niektoré izotopy budú veľmi bežné, zatiaľ čo iné budú veľmi zriedkavé - občas také vzácne, že ich je takmer nemožné odhaliť. Tieto informácie je možné určiť pomocou hmotnostnej spektrometrie alebo z referenčnej knihy.
- Povedzme, že množstvo uhlíka-12 je 99% a množstvo uhlíka-13 je 1%. Ostatné izotopov uhlíka robiť existujú, ale existujú v množstve tak malé, že pre tento príklad problému, môžu byť ignorované.
Relatívna atómová hmotnosť uvedená v periodickej tabuľke je teda vhodná ako priemerná hodnota pre atómy určitého prvku, ale nie ako hmotnosť jedného atómu tohto prvku. - 3Atómovú hmotnosť každého izotopu vynásobte jeho podielom vo vzorke. Atómovú hmotnosť každého izotopu vynásobte jeho percentuálnym zastúpením (zapísaným ako desatinné miesto). Ak chcete percento previesť na desatinné miesto, jednoducho ho vydeľte 100. Prepočítané percentá by mali vždy tvoriť 1.
- Naša vzorka obsahuje uhlík-12 a uhlík-13. Ak uhlík-12 tvorí 99% vzorky a uhlík-13 tvorí 1% vzorky, vynásobte 12 (atómová hmotnosť uhlíka-12) 0,99 a 13 (atómová hmotnosť uhlíka-13) 0,01.
- Príručka bude dávať percenta podiely na základe všetkých známych množstvo izotopov elementu je. Väčšina učebníc chémie obsahuje tieto informácie v tabuľke na konci knihy. Hmotnostný spektrometer môže tiež poskytnúť proporcie pre testovanú vzorku.
- 4Pridajte výsledky. Sčítajte súčiny násobení, ktoré ste vykonali v predchádzajúcom kroku. Výsledkom tohto sčítania je relatívna atómová hmotnosť vášho prvku - priemerná hodnota atómových hmotností izotopov vášho prvku. Táto hodnota sa používa pri diskusii o prvku všeobecne, a nie o konkrétnych izotopoch tohto prvku.
- V našom prípade 12 x 0,99 = 11,88 pre uhlík-12, zatiaľ čo 13 x 0,01 = 0,13 pre uhlík-13. Relatívna atómová hmotnosť v našom prípade je 11,88 + 0,13 = 12,01.
- Príručka chémie
- Kalkulačka
Prečítajte si tiež: Ako pestovať kryštály kamenca?
Otázky a odpovede
- Ako je možné nájsť atómovú hmotnosť prvku, ak 60,4% atómov má hmotnosť 68 9257 a zvyšok hmotnosť 70 9249?Čísla musíte zaokrúhliť na druhú významnú číslicu. Potom ich všetky spojte a máte to. Nebude to presné číslo, ale bude to blízko.
- Ak je 1 amu 12 atómu uhlíka 12, prečo to je, že keď spočítam hmotnosti jednotlivých častí atómu uhlíka 12, dostanem viac ako 12 amu?1 u = 12 hmotnosť uhlíka 12 podľa definície. Pripočítate hmotnosti nekombinovaných protónov a neutrónov, 1 0073 u a 1 0087 u. Keď sa však tieto častice spoja a vytvoria atóm, časť hmoty sa premení na energiu podľa E = mc^2. Stratená hmotnosť sa nazýva „hmotnostný defekt“ a ekvivalentné množstvo energie je „väzbová energia“.
- Čo znamená amu pri výpočte atómovej hmotnosti?AMU znamená „jednotka atómovej hmotnosti“. Toto sa používa pri výpočte atómovej hmotnosti, pretože ani mg nie sú dostatočne malé na jednotku.
- Ako môžem nájsť hmotnosť akéhokoľvek atómu na jeho konverziu v amu?Hmotnosť akéhokoľvek atómu môžeme nájsť sčítaním elektrónov, protónov a neutrónov.
- Ako vypočítam relatívnu atómovú hmotnosť bez percenta?Pridaním protónov a elektrónov nájdete svoju atómovú hmotnosť. Napríklad: atóm uhlíka má 6 protónov, 6 neutrónov a 6 elektrónov.
- Ako môžem porovnať relatívnu atómovú hmotnosť uhlíka s akýmkoľvek iným atómom?Môžete porovnať, koľko protónov, elektrónov a neutrónov majú.
- Ako môžem vypočítať atómovú hmotnosť fluóru?Atómová hmotnosť v zásade znamená počet neutrónov plus počet protónov. V atóme fluóru je počet protónov 9 a počet neutrónov je 10, takže atómová hmotnosť fluóru je 19.
- Ako zistím hmotnostné číslo atómu?Sčítaním protónov a neutrónov nájdete hmotu alebo hmotnosť izotopov vynásobenú prirodzeným množstvom atómu.
- Môžem zaokrúhliť relatívnu atómovú hmotnosť prvku na celé číslo?Vo väčšine prípadov áno, ale závisí to od toho, na čo to potrebujete. To tiež závisí od toho, ako presná musí byť tvoja odpoveď.
Nezodpovedané otázky
- Ako zistím atómovú hmotnosť?
- Ako nájdem atómovú hmotnosť bez znalosti neutrónov?
Komentáre (14)
- Jednoduché učenie s fotografiami.
- Veľmi mi to pomohlo.
- Toto mi veľmi pomohlo. Ďakujem, sprievodca.
- Ďakujem za pomoc, som zmätený z témy.
- Som veľmi rád za túto stránku.
- Ilustrácie veľmi pomáhajú.
- Pomohlo mi to poznať periodickú tabuľku.
- Je ľahké to pochopiť.
- Tento článok mi pomohol pri výpočte atómovej hmotnosti.
- Bez tohto článku by som nemohol robiť domáce úlohy pre svojho učiteľa prírodovedných predmetov, pomohlo mi to za niekoľko rokov lepšie porozumieť téme pre moje nadchádzajúce GCSE.
- Pomohlo nám vypočítať atómovú hmotnosť.
- Nájdenie relatívnej atómovej hmotnosti izotopu bolo skvelé.
- To mi pomohlo odstrániť všetky moje pochybnosti o chémii!
- Bol som schopný vypočítať atómovú hmotnosť.
