Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Ποια είναι η σχετική μάζα;
- Η σχετική ατομική μάζα ενός στοιχείου
- Ο περιοδικός πίνακας και τα ισότοπα
- Σχετική Μοριακή Μάζα
Η σχετική μάζα είναι μια σημαντική έννοια στη χημεία. Υπάρχει για να απλοποιηθεί η διαδικασία επεξεργασίας της μάζας ενός ατόμου ή ενός μορίου. Σε απόλυτες μονάδες, τα πρωτόνια και τα νετρόνια έχουν μάζες της τάξης των 10−27 το οποίο είναι ένα δισεκατομμυριοστό του δισεκατομμυρίου ενός δισεκατομμυρίου κιλού και τα ηλεκτρόνια έχουν ακόμη μικρότερη μάζα περίπου 10−30 χιλιάδες φορές λιγότερο από ένα πρωτόνιο ή νετρόνιο. Αυτό θα ήταν δύσκολο να αντιμετωπιστεί σε πρακτικές καταστάσεις, έτσι οι επιστήμονες ορίζουν τη σχετική ατομική μάζα ενός ατόμου άνθρακα ως 12 και δουλεύουν οτιδήποτε άλλο σε αυτή τη βάση.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Βρείτε τη σχετική μάζα οποιουδήποτε ατόμου προσθέτοντας τον αριθμό των πρωτονίων στον αριθμό των νετρονίων. Το υδρογόνο έχει σχετική ατομική μάζα 1 και ο άνθρακας-12 έχει σχετική ατομική μάζα 12.
Τα ισότοπα του ίδιου στοιχείου έχουν διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων, οπότε πρέπει να υπολογίσετε για ένα συγκεκριμένο ισότοπο. Οι περιοδικοί πίνακες δείχνουν τη σχετική ατομική μάζα ως τον κάτω αριθμό για ένα στοιχείο, αλλά αυτό λαμβάνει υπόψη τυχόν ισότοπα.
Βρείτε σχετικές μοριακές μάζες προσθέτοντας τις συνεισφορές από κάθε στοιχείο. Χρησιμοποιήστε τη χημική φόρμουλα για να βρείτε πόσα από κάθε άτομο συμπεριλαμβάνεται, πολλαπλασιάστε τις σχετικές ατομικές μάζες με τον αριθμό των ατόμων κάθε παρουσίας και, στη συνέχεια, προσθέστε τα όλα για να βρείτε το αποτέλεσμα.
Ποια είναι η σχετική μάζα;
Η σχετική μάζα είναι η μάζα ενός ατόμου ή μορίου σε σχέση με εκείνη του 1/12 ενός ατόμου άνθρακα-12. Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, ένα ουδέτερο άτομο υδρογόνου έχει μάζα 1. Μπορείτε να το σκεφτείτε αυτό ως καταμέτρηση κάθε πρωτονίου ή νετρονίου ως 1 και αγνοώντας τις μάζες των ηλεκτρονίων επειδή είναι τόσο μικρός σε σύγκριση. Έτσι ο τύπος για τη σχετική ατομική μάζα είναι απλά:
Σχετική ατομική μάζα = αριθμός πρωτονίων + αριθμός νετρονίων
Ωστόσο, δεδομένου ότι οι επιστήμονες θέτουν ένα άτομο άνθρακα-12 ως το "πρότυπο άτομο", ο τεχνικός ορισμός είναι:
Σχετική ατομική μάζα = μάζα ατόμου ÷ (1/12 της μάζας ατόμου άνθρακα-12)
Η σχετική ατομική μάζα ενός στοιχείου
Τα στοιχεία είναι τα βασικά άτομα που δημιουργούνται στο big bang ή στα αστέρια και αντιπροσωπεύονται στον περιοδικό πίνακα. Η σχετική ατομική μάζα είναι ο μικρότερος αριθμός στον περιοδικό πίνακα (ο ανώτερος αριθμός είναι ο ατομικός αριθμός, ο οποίος μετρά τον αριθμό των πρωτονίων). Μπορείτε να διαβάσετε αυτόν τον αριθμό κατευθείαν από απλοποιημένους περιοδικούς πίνακες για πολλά στοιχεία.
Ωστόσο, τεχνικά ακριβείς περιοδικοί πίνακες υποδηλώνουν την ύπαρξη διαφορετικών ισοτόπων και οι σχετικές ατομικές μάζες που απαριθμούνται δεν είναι ολόκληροι αριθμοί. Τα ισότοπα είναι εκδόσεις του ίδιου στοιχείου με διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων.
Μπορείτε πάντα να βρείτε τη σχετική μάζα ενός στοιχείου προσθέτοντας τον αριθμό των πρωτονίων στον αριθμό των νετρονίων για το συγκεκριμένο ισότοπο του στοιχείου που σκέφτεστε. Για παράδειγμα, ένα άτομο άνθρακα-12 έχει 6 πρωτόνια και 6 νετρόνια και έτσι έχει σχετική ατομική μάζα 12. Σημειώστε ότι όταν προσδιορίζεται ένα ισότοπο ενός ατόμου, ο αριθμός μετά το όνομα του στοιχείου είναι η σχετική ατομική μάζα. Έτσι το ουράνιο-238 έχει σχετική μάζα 238.
Ο περιοδικός πίνακας και τα ισότοπα
Οι σχετικές ατομικές μάζες στον περιοδικό πίνακα περιλαμβάνουν τη συνεισφορά από διαφορετικά ισότοπα λαμβάνοντας έναν σταθμισμένο μέσο όρο των μάζων των διαφόρων ισοτόπων με βάση την αφθονία τους. Το χλώριο, για παράδειγμα, έχει δύο ισότοπα: χλώριο-35 και χλώριο-37. Τα τρία τέταρτα του χλωρίου που απαντάται στη φύση είναι το χλώριο-35, ενώ το υπόλοιπο τρίμηνο είναι το χλώριο-37. Ο τύπος που χρησιμοποιείται για τις σχετικές μάζες στον περιοδικό πίνακα είναι:
Σχετική ατομική μάζα = (ισότοπο 1 μάζα × ισότοπο 1 αφθονία + ισότοπο 2 μάζα × ισότοπο 2 αφθονία + ...) ÷ 100
Έτσι για το χλώριο, αυτό είναι:
Σχετική ατομική μάζα = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Για το χλώριο, η σχετική ατομική μάζα στον περιοδικό πίνακα δείχνει 35,5 σύμφωνα με αυτόν τον υπολογισμό.
Σχετική Μοριακή Μάζα
Απλά προσθέστε τις σχετικές μάζες των συστατικών στοιχείων για να βρείτε τη σχετική μάζα ενός μορίου. Αυτό είναι εύκολο να γίνει αν γνωρίζετε τις σχετικές ατομικές μάζες των εν λόγω στοιχείων. Για παράδειγμα, το νερό έχει χημικό τύπο H2O, έτσι υπάρχουν δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου.
Υπολογίστε τη σχετική μοριακή μάζα πολλαπλασιάζοντας τη σχετική ατομική μάζα κάθε ατόμου με τον αριθμό των ατόμων αυτών στο μόριο και στη συνέχεια προσθέτοντας τα αποτελέσματα μαζί. Αυτό μοιάζει με αυτό:
Σχετική μοριακή μάζα = (αριθμός ατόμων του στοιχείου 1 × σχετική μάζα στοιχείου 1) + (αριθμός ατόμων του στοιχείου 2 × σχετική μάζα στοιχείου 2) + ...
Για το Η2Ο, το στοιχείο 1 είναι υδρογόνο με σχετική ατομική μάζα 1 και το στοιχείο 2 είναι οξυγόνο με σχετική ατομική μάζα 16, έτσι:
Σχετική μοριακή μάζα = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Για το Η2ΕΤΣΙ4, το στοιχείο 1 είναι υδρογόνο (Η), το στοιχείο 2 είναι θείο (S με σχετική μάζα = 32) και το στοιχείο 3 είναι οξυγόνο (Ο), οπότε ο ίδιος υπολογισμός δίνει:
Σχετική μοριακή μάζα του Η2ΕΤΣΙ4 = (αριθμός ατόμων H × σχετική μάζα του Η) + (αριθμός ατόμων S × σχετική μάζα S) + (αριθμός ατόμων O × σχετική μάζα του O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την ίδια προσέγγιση για οποιοδήποτε μόριο.