Atom kütləsi tək bir atom və ya molekuldakı bütün protonların, neytronların və elektronların cəmidir. Bir elektronun kütləsi o qədər kiçikdir ki, nəzərə alınmır və nəzərə alınmır. Texniki cəhətdən səhv olsa da, atom kütləsi termini, bir elementin bütün izotoplarının ortalama atom kütləsini ifadə etmək üçün də istifadə olunur. Bu ikinci tərif əslində nisbi atom kütləsidir və buna da deyilir atom çəkisi bir element. Atom çəkisi, eyni elementin təbii olaraq meydana gələn izotoplarının orta kütləsini nəzərə alır. Kimyaçılar işlərinə rəhbərlik etmək üçün bu iki növ atom kütləsini fərqləndirməlidirlər - məsələn, səhv bir atom kütləsi dəyəri təcrübə nəticələrinin səhv hesablanmasına səbəb ola bilər.
Addım
Metod 3: Atom Kütləsinin Dövri Cədvəldə oxunması
Addım 1. Atom kütləsinin necə təmsil olunacağını anlayın
Atom kütləsi bir atomun və ya molekulun kütləsidir. Atom kütləsi standart SI kütlə vahidlərində ifadə edilə bilər - qram, kiloqram və s. Bununla birlikdə, atom kütləsi bu vahidlərdə ifadə edildikdə çox kiçik olduğundan, atom kütləsi tez -tez mürəkkəb atom kütləsi vahidlərində ifadə olunur (adətən qısaldılmış u və ya amu). Bir atom kütləsi vahidi üçün standart, standart karbon-12 izotopunun kütləsinin 1/12 hissəsidir.
Atom kütləsi vahidi, bir molun elementinin və ya molekulunun kütləsini qramla ifadə edir. Bu, praktiki hesablamalarda çox faydalı bir xüsusiyyətdir, çünki bu vahid eyni miqdarda atom və ya molekul kütləsi ilə mol miqdarını çevirməyi asanlaşdırır
Addım 2. Dövri cədvəldə atom kütləsini tapın
Əksər dövri cədvəllərdə hər bir elementin nisbi atom kütləsi (atom ağırlığı) verilmişdir. Bu kütlə demək olar ki, hər zaman cədvəldəki element ızgarasının altındakı, bir və ya iki hərf oxuyan kimyəvi simvolun altında rəqəm olaraq qeyd olunur. Bu ədəd ümumiyyətlə bir ədəd deyil, ondalık olaraq təmsil olunur.
- Nəzərə alın ki, dövri cədvəldə sadalanan nisbi atom kütlələri əlaqəli elementlərin orta dəyərləridir. Kimyəvi elementlərin fərqli izotopları var - atom nüvəsindən bir və ya daha çox neytronun əlavə edilməsi və ya çıxarılması səbəbindən fərqli kütlələrə malik kimyəvi formalar. Beləliklə, dövri cədvəldə göstərilən nisbi atom kütləsi müəyyən bir elementin atomları üçün orta dəyər olaraq istifadə edilə bilər, ancaq yox elementin tək atomunun kütləsi kimi.
- Nisbi atom kütlələri, məsələn, dövri cədvəldə tapılanlar, atomların və molekulların molar kütlələrini hesablamaq üçün istifadə olunur. Atom kütləsi, dövri cədvəldə olduğu kimi, amu ilə ifadə edildikdə, texniki olaraq vahidləri yoxdur. Bununla birlikdə, atom kütləsini 1 g/mol ilə vurmaq bizə elementin molar kütləsi üçün istifadə edilə bilən bir miqdar verir - elementin bir mol atomunun kütləsi (qramla).
Addım 3. Dövri cədvəldəki dəyərlərin bir element üçün ortalama atom kütləsi olduğunu anlayın
Artıq izah edildiyi kimi, dövri cədvəldə hər bir element üçün sadalanan nisbi atom kütləsi, atomun bütün izotoplarının orta dəyəridir. Bu orta bir çox praktik hesablamalar üçün vacibdir - məsələn, bir neçə atomdan ibarət bir molekulun molar kütləsinin hesablanması. Ancaq fərdi atomlarla işləyərkən bu rəqəm bəzən kifayət etmir.
- Dövri cədvəldəki dəyər hər hansı bir atom kütləsi üçün dəqiq bir dəyər deyil, çünki bir neçə fərqli izotop növünün ortalamasıdır.
- Ayrı -ayrı atomlar üçün atom kütlələri, tək bir atomdakı dəqiq proton və neytron sayı nəzərə alınmaqla hesablanmalıdır.
Metod 2 /3: Fərdi atomlar üçün atom kütləsinin hesablanması
Addım 1. Elementin və ya izotopun atom nömrəsini tapın
Atom nömrəsi bir elementdəki protonların sayıdır və dəyişən bir sayı yoxdur. Məsələn, bütün hidrogen atomlarının və yalnız hidrogen atomlarının bir protonu vardır. Sodiumun atom nömrəsi 11 -dir, çünki nüvəsi on bir protona malikdir, oksigen 8 atom nömrəsinə malikdir, çünki nüvəsində səkkiz proton var. Periodik cədvəldə hər hansı bir elementin atom nömrəsini tapa bilərsiniz - demək olar ki, hər hansı bir standart dövri cədvəldə. Atom nömrəsi, bir və ya iki hərf oxuyan kimyəvi simvolun üstündəki rəqəmdir. Bu ədəd həmişə müsbət tam ədəddir.
- Tutaq ki, karbon atomları ilə işləyirik. Karbonun hər zaman altı protonu var. Beləliklə, atom nömrəsinin 6 olduğunu bilirik. Həmçinin dövri cədvəldə karbon (C) qutusunun yuxarıda "6" rəqəmi olduğunu görürük ki, bu da karbonun atom sayının altı olduğunu göstərir.
- Diqqət yetirin ki, bir elementin atom nömrəsi dövri cədvəldə yazıldığı üçün nisbi atom kütləsinə birbaşa təsir göstərmir. Bir atomun atom kütləsinin atom sayının iki qatından çox olduğu ehtimal görünsə də (xüsusən dövri cədvəlin başındakı elementlər arasında), atom kütləsi heç bir elementin atom nömrəsini ikiyə vurmaqla hesablanmır.
Addım 2. Nüvədəki neytronların sayını tapın
Neytronların sayı müəyyən bir elementin atomları üçün dəyişə bilər. Eyni sayda proton və fərqli nötron sayı olan iki atom eyni element olsa da, elementin fərqli izotoplarıdır. Heç vaxt dəyişməyən bir elementdəki proton sayından fərqli olaraq, müəyyən bir elementin atomlarında olan neytronların sayı dəyişə bilər, buna görə də elementin orta atom kütləsi iki tam ədəd arasında ondalık dəyər olaraq göstərilməlidir.
- Bir elementin izotopunu təyin etməklə neytronların sayı müəyyən edilə bilər. Məsələn, karbon-14 təbii olaraq meydana gələn karbon-12 radioaktiv izotopudur. Tez -tez element simvolundan əvvəl yuxarıda (üst simvol) az sayda təyin edilmiş izotopları görürsünüz: 14C. Neytronların sayı izotopların sayından protonların sayını çıxarmaqla hesablanır: 14 - 6 = 8 neytron.
- Tutaq ki, işlədiyimiz karbon atomunda altı neytron var (12C). Bütün karbon atomlarının təxminən 99% -ni təşkil edən ən çox yayılmış karbon izotopudur. Bununla birlikdə, karbon atomlarının təxminən 1% -ində 7 neytron var (13C). 6 və ya 7 neytrona malik olan digər karbon atomlarının sayı çox azdır.
Addım 3. Proton və neytron sayını əlavə edin
Bu, atomun atom kütləsidir. Nüvənin ətrafında fırlanan elektronların sayından narahat olmayın - birləşmiş kütlə o qədər kiçikdir ki, əksər hallarda bu kütlə cavabınıza təsir etməyəcəkdir.
- Karbon atomumuzda 6 proton + 6 neytron = 12. Bu xüsusi karbon atomunun atom kütləsi 12-dir. Ancaq atom karbon-13 izotopudursa, atomun 6 proton + 7 neytron = atom ağırlığı olduğunu bilirik. 13 -dən.
- Karbon-13-ün həqiqi atom çəkisi 13,003355-dir və bu çəki eksperimental olaraq təyin olunduğundan daha doğrudur.
- Atom kütləsi demək olar ki, bir elementin izotoplarının sayına bərabərdir. Əsas hesablama məqsədləri üçün izotopların sayı atom kütləsinə bərabərdir. Eksperimental olaraq təyin edildikdə, elektron kütləsinin çox kiçik qatqısı səbəbindən atom kütləsi izotopların sayından bir qədər çoxdur.
Metod 3 /3: Bir Elementin Nisbi Atom Kütləsinin (Atom Ağırlığının) Hesablanması
Addım 1. Nümunədə mövcud olan izotopları təyin edin
Kimyaçılar tez -tez bir kütlə spektrometri adlanan xüsusi bir cihazdan istifadə edərək nümunədəki nisbi izotopik nisbətləri təyin edirlər. Bununla birlikdə, tələbələr və kollec tələbələri üçün kimya dərslərində bu məlumatlar çox vaxt məktəb testlərində və s., Elmi ədəbiyyatda müəyyən edilmiş qiymətlər şəklində verilir.
Məqsədlərimiz üçün deyək ki, karbon-12 və karbon-13 izotopları ilə işləyirik
Addım 2. Nümunədə hər bir izotopun nisbi bolluğunu təyin edin
Müəyyən bir elementdə fərqli nisbətlərdə fərqli izotoplar meydana gəlir. Bu nisbət demək olar ki, həmişə faizlə ifadə olunur. Bəzi izotopların çox ümumi nisbətləri var, digərləri isə son dərəcə nadirdir - bəzən, o qədər nadirdir ki, bu nisbətlər çətinliklə aşkarlanır. Bu məlumat kütləvi spektrometriya və ya istinad kitablarından müəyyən edilə bilər.
Tutaq ki, karbon-12 bolluğu 99%, karbon-13 bolluğu isə 1% -dir. Digər karbon izotopları mövcuddur, lakin bu kiçik problemdə bu nümunədə laqeyd edilə bilər
Addım 3. Hər bir izotopun atom kütləsini nümunədəki nisbətinə vurun
Hər bir izotopun atom kütləsini faiz bolluğuna vurun (onluqla yazılır). Bir faizi onluğa çevirmək üçün yüzdə 100 -ə bölmək kifayətdir. Onluğa çevrilən faizlərin sayı həmişə 1 olacaq.
- Nümunəmizdə karbon-12 və karbon-13 var. Əgər karbon-12 nümunənin 99% -ni və karbon-13 nümunənin 1% -ni təşkil edirsə, 12-ni (karbon-12-nin atom kütləsi) 0.99 və 13-ü (karbonun atom kütləsi) 0.01-ə vurun.
- İstinad kitabları, bir elementin izotoplarının bilinən bütün miqdarlarına əsaslanaraq sizə faiz nisbətləri verəcəkdir. Kimya dərsliklərinin çoxunda bu məlumatlar kitabın arxasındakı cədvəldə yer alır. Kütlə spektrometri test edilən nümunənin nisbətini də təyin edə bilər.
Addım 4. Nəticələri əlavə edin
Əvvəlki addımda etdiyiniz vurma nəticələrini əlavə edin. Bu məbləğin nəticəsi elementinizin nisbi atom kütləsidir - elementinizin izotoplarının atom kütlələrinin ortalamasıdır. Elementin xüsusi izotopları deyil, ümumiyyətlə elementləri müzakirə edərkən bu dəyər istifadə olunur.
