Περιεχόμενο
Κάθε στοιχείο είναι μια ουσία που αποτελείται από άτομα με ίδιο αριθμό πρωτονίων στους πυρήνες τους. Για παράδειγμα, ένα άτομο του στοιχείου αζώτου έχει πάντα επτά πρωτόνια. Όλα τα στοιχεία εκτός από το υδρογόνο έχουν επίσης νετρόνια στους πυρήνες τους και τα στοιχεία ατομικό βάρος είναι το άθροισμα των βαρών των πρωτονίων και των νετρονίων. Το "ισότοπο" αναφέρεται σε παραλλαγές μορφών στοιχείων με διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων - κάθε παραλλαγή, με τον μοναδικό αριθμό νετρονίων, είναι ισότοπο του στοιχείου. Ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων απαριθμεί το ατομικό βάρος κάθε στοιχείου, το οποίο είναι ο σταθμισμένος μέσος όρος των ισοτόπων με βάση την αφθονία καθενός από αυτά. Θα μπορούσατε εύκολα να αναζητήσετε την ποσοστιαία αφθονία κάθε ισότοπου σε ένα βιβλίο χημείας ή στον ιστό, αλλά ίσως χρειαστεί να υπολογίσετε το ποσοστό επί το πλείστον με το χέρι, για παράδειγμα, για να απαντήσετε σε μια ερώτηση σχετικά με ένα τεστ χημείας στο σχολείο. Μπορείτε να εκτελέσετε αυτόν τον υπολογισμό μόνο για δύο άγνωστες αφθονίες ισοτόπων τη φορά.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Ο γενικός τύπος της σχετικής αφθονίας είναι (M1) (x) + (M2) (1-x) = Me, όπου Me είναι η ατομική μάζα του στοιχείου από τον περιοδικό πίνακα, M1 είναι η μάζα του ισοτόπου για την οποία γνωρίζετε η αφθονία, το x είναι η σχετική αφθονία του γνωστού ισότοπου και το Μ2 είναι η μάζα του ισότοπου άγνωστης αφθονίας. Λύστε για το x για να πάρετε τη σχετική αφθονία του άγνωστου ισότοπου.
Προσδιορίστε τα στοιχεία ατομικού βάρους και τον ατομικό αριθμό πρωτονίων και νετρονίων για κάθε ένα από τα δύο ισότοπα. Αυτές είναι οι πληροφορίες που θα σας δοθούν σε μια δοκιμαστική ερώτηση. Για παράδειγμα, το άζωτο (N) έχει δύο σταθερά ισότοπα: το N14 έχει βάρος, στρογγυλεμένο στα τρία δεκαδικά ψηφία, 14.003 μονάδες ατομικής μάζας (amu), με επτά νετρόνια και επτά πρωτόνια, ενώ το N15 ζυγίζει 15.000 amu με οκτώ νετρόνια και επτά πρωτόνια. Το ατομικό βάρος του αζώτου δίδεται ως 14.007 amu.
Έστω x ίσο με την ποσοστιαία αφθονία ενός από τα δύο ισότοπα. Το άλλο ισότοπο πρέπει στη συνέχεια να έχει μια αφθονία 100 τοις εκατό μείον x τοις εκατό, που εκφράζετε σε δεκαδική μορφή ως (1 - x). Για το άζωτο, μπορείτε να ορίσετε το x ίσο με την αφθονία του N14 και (1 - x) ως την αφθονία του N15.
Γράψτε την εξίσωση για τα στοιχεία ατομικό βάρος, που ισούται με το βάρος κάθε ισοτόπου φορές την αφθονία του. Για το άζωτο, η εξίσωση είναι έτσι 14.007 = 14.003x + 15.000 (1 - x).
Λύστε για x χρησιμοποιώντας απλή άλγεβρα. Για το άζωτο, απλοποιήστε την εξίσωση σε 14.003x + (15.000 - 15.000x) = 14.007 και λύστε το για x. Η λύση είναι χ = 0,996. Με άλλα λόγια, η αφθονία του ισότοπου Ν14 είναι 99,6% και η αφθονία του ισοτόπου Ν15 είναι 0,4%, στρογγυλευμένη στο ένα δεκαδικό.