Masa mesatare atomike nuk është një masë e drejtpërdrejtë e një atomi të vetëm. Kjo masë është masa mesatare për atom e një mostre të përgjithshme të një elementi të veçantë. Nëse mund të llogaritni masën e një miliardi të një atomi, mund ta llogaritni këtë vlerë në të njëjtën mënyrë si çdo mesatare tjetër. Për fat të mirë, ekziston një mënyrë më e lehtë për të llogaritur masën atomike, e cila bazohet në të dhënat e njohura nga të rrallat e izotopeve të ndryshëm.
Hapi
Pjesa 1 nga 2: Llogaritja e Masës Atomike Mesatare
Hapi 1. Kuptoni izotopet dhe masat atomike
Shumica e elementeve ndodhin natyrshëm në një larmi formash, të quajtura izotope. Numri masiv i secilit izotop është numri i protoneve dhe neutroneve në bërthamën e tij. Çdo proton dhe neutron peshon 1 njësi të masës atomike (amu). Dallimi i vetëm midis dy izotopeve të një elementi është numri i neutroneve për atom, i cili ndikon në masën atomike. Sidoqoftë, elementët kanë gjithmonë të njëjtin numër protonesh.
- Masa mesatare atomike e një elementi ndikohet nga ndryshimet në numrin e neutroneve të tij dhe përfaqëson masën mesatare për atom në një mostër të përgjithshme të një elementi.
- Për shembull, argjendi elementar (Ag) ka 2 izotope natyralë, domethënë Ag-107 dhe Ag-109 (ose). 107Ag dhe 109Ag). Izotopet emërohen bazuar në "numrin e tyre në masë" ose numrin e protoneve dhe neutroneve në një atom. Kjo do të thotë, Ag-109 ka 2 neutrone më shumë se Ag-107 kështu që masa e tij është pak më e madhe.
Hapi 2. Vini re masën e secilit izotop
Keni nevojë për 2 lloje të të dhënave për secilin izotop. Ju mund t'i gjeni këto të dhëna në tekstet shkollore ose burimet e internetit të tilla si webelements.com. Të dhënat e para janë masa atomike, ose masa e një atomi të secilit izotop. Izotopet që kanë më shumë neutrone kanë një masë më të madhe.
- Për shembull, izotopi i argjendit Ag-107 ka një masë atomike prej 106, 90509 gjimnaz (njësia e masës atomike). Ndërkohë, izotopi Ag-109 ka një masë pak më të madhe, domethënë 108, 90470.
- Dy vendet dhjetore të fundit mund të ndryshojnë pak midis burimeve. Mos përfshini asnjë numër në kllapa pas masës atomike.
Hapi 3. Shkruani bollëkun e secilit izotop
Kjo bollëk tregon se sa i zakonshëm është një izotop për sa i përket përqindjes së të gjithë atomeve që përbëjnë një element. Çdo izotop është proporcional me bollëkun e elementit (sa më e madhe bollëku i një izotopi aq më i madh është efekti në masën mesatare atomike). Ju mund t'i gjeni këto të dhëna në të njëjtat burime si masa atomike. Bollëku i të gjithë izotopeve duhet të jetë 100% (megjithëse mund të ketë një gabim të vogël për shkak të gabimeve të rrumbullakosjes).
- Izotopi Ag-107 ka një bollëk prej 51.86%, ndërsa Ag-109 është pak më pak i zakonshëm me një bollëk prej 48.14%. Kjo do të thotë, mostra e përgjithshme e argjendit përbëhet nga 51.86% Ag-107 dhe 48.14% Ag-109.
- Injoroni çdo izotop, bollëku i të cilit nuk është i shënuar. Izotopet si këto nuk ndodhin natyrshëm në Tokë.
Hapi 4. Shndërroni përqindjen e bollëkut në një numër dhjetor
Ndani përqindjen e bollëkut me 100 për të marrë të njëjtën vlerë në numrat dhjetorë.
Në të njëjtin problem, numri i bollëkut është 51.86/100 = 0, 5186 dhe 48, 14/100 = 0, 4814.
Hapi 5. Gjeni masën mesatare atomike të ponderuar të izotopit të qëndrueshëm
Masa mesatare atomike e një elementi me një numër izotopesh n është e barabartë me (masaizotop 1 * bollëkizotop 1) + (masaizotop 2 * bollëkizotop 2) +… + (Masan izotop * bollëkn izotop Me Ky është një shembull i "mesatares së ponderuar", që do të thotë, sa më shumë masë të gjendet (aq më e madhe bollëku) aq më i madh është efekti në rezultat. Ja se si të përdorni formulën e mësipërme në argjend:
-
Masa mesatare atomikeAg = (masaGusht-107 * bollëkGusht-107) + (masaAg-109 * bollëkAg-109)
=(106, 90509 * 0, 5186) + (108, 90470 * 0, 4814)
= 55, 4410 + 52, 4267
= 107, 8677 gjimnaz.
- Shikoni elementet në tabelën periodike për të kontrolluar përgjigjen tuaj. Masa mesatare atomike zakonisht renditet nën simbolin e elementit.
Pjesa 2 nga 2: Përdorimi i Rezultateve të Llogaritjes
Hapi 1. Shndërroni masën në numër atomik
Masa mesatare atomike tregon marrëdhënien midis masës dhe numrit atomik në një mostër të përgjithshme të një elementi. Kjo është e dobishme në laboratorët e kimisë sepse llogaritja e numrit atomik drejtpërdrejt është pothuajse e pamundur, por llogaritja e masës së tij është mjaft e lehtë. Për shembull, mund të peshoni një mostër argjendi dhe të vlerësoni se çdo 107.8677 amu të masës së tij përmban 1 atom argjendi.
Hapi 2. Shndërrohuni në masë molare
Njësia e masës atomike është shumë e vogël. Kështu, kimistët në përgjithësi peshojnë mostrat në gram. Për fat të mirë, ky koncept u përcaktua për ta bërë konvertimin më të lehtë. Thjesht shumëzoni masën mesatare atomike me 1 g/mol (konstante e masës molare) për të marrë përgjigjen në g/mol. Për shembull, 107.8677 gram argjend përmban mesatarisht 1 mol atome argjendi.
Hapi 3. Gjeni masën mesatare molekulare
Meqenëse një molekulë është një koleksion i atomeve, ju mund të shtoni masat e atomeve për të llogaritur masën molekulare. Nëse përdorni masën mesatare atomike (jo masën e një izotopi specifik), rezultati është masa mesatare e molekulave që gjenden natyrshëm në mostër. Shembull:
- Molekula e ujit ka formulën kimike H2O. Pra, është i përbërë nga 2 atome hidrogjeni (H) dhe 1 atom oksigjeni (O).
- Hidrogjeni ka një masë atomike mesatare prej 1.00794 amu. Ndërkohë, atomet e oksigjenit kanë një masë mesatare prej 15,9994 amu.
- Masa molekulare H2O mesatar është i barabartë me (1.00794) (2) + 15.9994 = 18.01528 amu, ekuivalent me 18.01528 g/mol.
Këshilla
- Termi masë atomike relative përdoret ndonjëherë si sinonim i masës atomike mesatare. Sidoqoftë, ekziston një ndryshim i vogël midis të dyve sepse masa relative atomike nuk ka njësi, por përfaqëson masë në lidhje me një atom karboni C-12. Me kusht që të përdorni njësitë e masës atomike në llogaritjen tuaj mesatare të masës, këto dy vlera janë në thelb identike.
- Me disa përjashtime të veçanta, elementët në të djathtë të tabelës periodike kanë një masë mesatare më të madhe se elementët në të majtë. Kjo mund të jetë një mënyrë e thjeshtë për të kontrolluar nëse përgjigja juaj ka kuptim.
- 1 njësi e masës atomike përcaktohet si 1/12 e masës së një atomi të karbonit C-12.
- Bollëku i izotopeve llogaritet bazuar në mostrat që ndodhin natyrshëm në Tokë. Komponimet e pazakonta të tilla si meteoritët ose mostrat laboratorike mund të kenë raporte të ndryshme izotopi, dhe si rezultat, masa atomike mesatare të ndryshme.
- Numri në kllapa pas masës atomike përfaqëson pasigurinë e shifrës së fundit. Për shembull, një masë atomike prej 1.0173 (4) do të thotë që një mostër e përgjithshme e atomeve ka një masë në rangun 1.0173 ± 0.0004. Ju nuk keni nevojë ta përdorni këtë numër nëse nuk ju kërkohet në problem.
- Përdorni masën mesatare atomike kur llogaritni masat që përfshijnë elemente dhe komponime.
