Jak znaleźć masę względną

Zawartość

• TL; DR (Too Long; Didnt Read)
• Jaka jest masa względna?
• Względna masa atomowa elementu
• Układ okresowy i izotopy
• Względna masa cząsteczkowa

Masa względna jest ważnym pojęciem w chemii. Istnieje, aby uprościć proces obliczania masy atomu lub cząsteczki. W jednostkach absolutnych protony i neutrony mają masy rzędu 10⁻²⁷ kilogramy, co stanowi miliardową część miliardowej części miliardowej części kilograma, a elektrony mają jeszcze mniejszą masę wynoszącą około 10⁻³⁰ kilogramy, około tysiąc razy mniej niż proton lub neutron. Trudno sobie z tym poradzić w praktycznych sytuacjach, więc naukowcy określają względną masę atomową atomu węgla jako 12 i na tej podstawie opracowują wszystko inne.

TL; DR (Too Long; Didnt Read)

Znajdź względną masę dowolnego atomu, dodając liczbę protonów do liczby neutronów. Wodór ma względną masę atomową 1, a węgiel-12 ma względną masę atomową 12.

Izotopy tego samego pierwiastka mają różną liczbę neutronów, więc musisz obliczyć dla jednego konkretnego izotopu. Tabele okresowe pokazują względną masę atomową jako liczbę dolną dla pierwiastka, ale uwzględnia to wszelkie izotopy.

Znajdź względne masy cząsteczkowe, sumując udziały każdego elementu. Skorzystaj ze wzoru chemicznego, aby dowiedzieć się, ile zawiera każdego atomu, pomnóż ich względne masy atomowe przez liczbę atomów każdego z obecnych, a następnie dodaj je wszystkie, aby znaleźć wynik.

Jaka jest masa względna?

Masa względna to masa atomu lub cząsteczki w stosunku do 1/12 atomu węgla-12. Zgodnie z tym schematem obojętny atom wodoru ma masę 1. Można to uznać za liczenie każdego protonu lub neutronu jako 1 i ignorowanie mas elektronów, ponieważ są one tak małe w porównaniu. Tak więc wzór na względną masę atomową jest po prostu:

Względna masa atomowa = liczba protonów + liczba neutronów

Ponieważ naukowcy ustawili atom węgla-12 jako „atom standardowy”, definicja techniczna jest następująca:

Względna masa atomowa = masa atomu ÷ (1/12 masy atomu węgla-12)

Względna masa atomowa elementu

Elementy są podstawowymi atomami budulcowymi tworzonymi w Wielkim Wybuchu lub w gwiazdach i są reprezentowane w układzie okresowym pierwiastków. Względna masa atomowa jest niższą liczbą na układzie okresowym (górna liczba to liczba atomowa, która liczy liczbę protonów). Możesz odczytać tę liczbę prosto z uproszczonych tabel okresowych dla wielu elementów.

Jednak technicznie dokładne tablice okresowe uwzględniają istnienie różnych izotopów, a względne masy atomowe, które wymieniają, nie są liczbami całkowitymi. Izotopy to wersje tego samego pierwiastka o różnej liczbie neutronów.

Zawsze możesz znaleźć względną masę pierwiastka, dodając liczbę protonów do liczby neutronów dla konkretnego izotopu rozważanego elementu. Na przykład atom węgla-12 ma 6 protonów i 6 neutronów, a zatem ma względną masę atomową równą 12. Zwróć uwagę, że gdy określony jest izotop atomu, liczba po nazwie elementu jest względną masą atomową. Zatem uran-238 ma masę względną 238.

Układ okresowy i izotopy

Względne masy atomowe w układzie okresowym uwzględniają udział różnych izotopów, przyjmując średnią ważoną różnych mas izotopów na podstawie ich liczebności. Na przykład chlor ma dwa izotopy: chlor-35 i chlor-37. Trzy czwarte chloru występującego w naturze to chlor-35, a pozostała czwarta to chlor-37. Wzór zastosowany do mas względnych w układzie okresowym jest następujący:

Względna masa atomowa = (izotop 1 masa × izotop 1 obfitość + izotop 2 masa × izotop 2 obfitość +…) ÷ 100

W przypadku chloru jest to:

Względna masa atomowa = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100

= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5

W przypadku chloru względna masa atomowa w układzie okresowym pokazuje 35,5 zgodnie z tym obliczeniem.

Względna masa cząsteczkowa

Po prostu dodaj względne masy elementów składowych, aby znaleźć względną masę cząsteczki. Jest to łatwe, jeśli znasz względne masy atomowe danych pierwiastków. Na przykład woda ma wzór chemiczny H₂O, więc są dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu.

Oblicz względną masę cząsteczkową, mnożąc względną masę atomową każdego atomu przez liczbę atomów w cząsteczce, a następnie sumując wyniki. Wygląda to tak:

Względna masa cząsteczkowa = (liczba atomów pierwiastka 1 × masa względna pierwiastka 1) + (liczba atomów pierwiastka 2 × masa względna pierwiastka 2) +…

Dla H.₂O, pierwiastek 1 oznacza wodór o względnej masie atomowej 1, a pierwiastek 2 to tlen o względnej masie atomowej 16, więc:

Względna masa cząsteczkowa = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18

Dla H.₂WIĘC₄, pierwiastek 1 oznacza wodór (H), pierwiastek 2 oznacza siarkę (S o masie względnej = 32), a pierwiastek 3 oznacza tlen (O), więc te same obliczenia dają:

Względna masa cząsteczkowa H₂WIĘC₄ = (liczba atomów H × masa względna H) + (liczba atomów S × masa względna S) + (liczba atomów O × masa względna O)

= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)

= 2 + 32 + 64 = 98

Możesz zastosować to samo podejście do dowolnej cząsteczki.