الكتلة النسبية مفهوم مهم في الكيمياء. إنه موجود لتبسيط عملية حساب كتلة الذرة أو الجزيء. في الوحدات المطلقة ، تكون كتل البروتونات والنيوترونات في حدود 10−27 الكيلوجرام ، وهو جزء من المليار من المليار من المليار من الكيلوجرام ، والإلكترونات لها كتلة أصغر تبلغ حوالي 10−30 كيلوغرامات ، حوالي ألف مرة أقل من البروتون أو النيوترون. سيكون من الصعب التعامل مع هذا في المواقف العملية ، لذلك يحدد العلماء الكتلة الذرية النسبية لذرة الكربون على أنها 12 ويعملون على كل شيء آخر على هذا الأساس.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
أوجد الكتلة النسبية لأي ذرة بإضافة عدد البروتونات إلى عدد النيوترونات. يحتوي الهيدروجين على كتلة ذرية نسبية تساوي 1 ، وللكربون 12 كتلة ذرية نسبية تساوي 12.
تحتوي نظائر العنصر نفسه على أعداد مختلفة من النيوترونات ، لذلك عليك حساب نظير واحد محدد. تظهر الجداول الدورية الكتلة الذرية النسبية كرقم سفلي للعنصر ، ولكن هذا يأخذ في الاعتبار أي نظائر.
ابحث عن الكتل الجزيئية النسبية عن طريق جمع المساهمات من كل عنصر. استخدم الصيغة الكيميائية لمعرفة عدد كل ذرة متضمنة ، واضرب كتلها الذرية النسبية في عدد ذرات كل حاضر ، ثم اجمعها جميعًا للعثور على النتيجة.
ما هي الكتلة النسبية؟
الكتلة النسبية هي كتلة الذرة أو الجزيء بالنسبة لكتلة 1/12 من ذرة كربون -12. وفقًا لهذا المخطط ، فإن ذرة الهيدروجين المحايدة لها كتلة 1. يمكنك التفكير في هذا على أنه حساب كل بروتون أو نيوترون على أنه 1 وتجاهل كتل الإلكترونات لأنها صغيرة جدًا بالمقارنة. إذن ، فإن صيغة الكتلة الذرية النسبية هي ببساطة:
الكتلة الذرية النسبية = عدد البروتونات + عدد النيوترونات
ومع ذلك ، نظرًا لأن العلماء وضعوا ذرة كربون -12 على أنها "ذرة معيارية" ، فإن التعريف الفني هو:
الكتلة الذرية النسبية = كتلة الذرة (1/12 من كتلة ذرة كربون -12)
الكتلة الذرية النسبية للعنصر
العناصر هي اللبنات الأساسية للذرات التي تم إنشاؤها في الانفجار العظيم أو في النجوم ، ويتم تمثيلها في الجدول الدوري. الكتلة الذرية النسبية هي الرقم الأدنى في الجدول الدوري (الرقم العلوي هو العدد الذري الذي يحسب عدد البروتونات). يمكنك قراءة هذا الرقم مباشرة من الجداول الدورية المبسطة للعديد من العناصر.
ومع ذلك ، فإن الجداول الدورية الدقيقة تقنيًا تفسر وجود نظائر مختلفة ، والكتل الذرية النسبية التي تسردها ليست أعدادًا صحيحة. النظائر هي نسخ من نفس العنصر بأعداد مختلفة من النيوترونات.
يمكنك دائمًا العثور على الكتلة النسبية لعنصر عن طريق إضافة عدد البروتونات إلى عدد النيوترونات للنظير المحدد للعنصر الذي تفكر فيه. على سبيل المثال ، تحتوي ذرة الكربون -12 على 6 بروتونات و 6 نيوترونات ، وبالتالي فإن الكتلة الذرية النسبية لها هي 12. لاحظ أنه عند تحديد نظير ذرة ، يكون الرقم الذي يلي اسم العنصر هو الكتلة الذرية النسبية. لذا فإن كتلة اليورانيوم 238 نسبية تساوي 238.
الجدول الدوري والنظائر
تتضمن الكتل الذرية النسبية في الجدول الدوري المساهمة من نظائر مختلفة من خلال أخذ متوسط مرجح لكتل النظائر المختلفة بناءً على وفرتها. الكلور ، على سبيل المثال ، له نظيران: الكلور 35 والكلور 37. ثلاثة أرباع الكلور الموجود في الطبيعة هو الكلور 35 ، والربع المتبقي هو الكلور 37. الصيغة المستخدمة للكتل النسبية في الجدول الدوري هي:
الكتلة الذرية النسبية = (النظير 1 الكتلة × النظير 1 الوفرة + النظير 2 الكتلة × النظير 2 الوفرة + ...) ÷ 100
لذلك بالنسبة للكلور ، هذا هو:
الكتلة الذرية النسبية = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
بالنسبة للكلور ، تظهر الكتلة الذرية النسبية في الجدول الدوري 35.5 تماشياً مع هذا الحساب.
الكتلة الجزيئية النسبية
ما عليك سوى إضافة الكتل النسبية للعناصر المكونة لإيجاد الكتلة النسبية للجزيء. من السهل القيام بذلك إذا كنت تعرف الكتل الذرية النسبية للعناصر المعنية. على سبيل المثال ، الماء له الصيغة الكيميائية H2O ، إذن هناك ذرتان من الهيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين.
احسب الكتلة الجزيئية النسبية بضرب الكتلة الذرية النسبية لكل ذرة في عدد تلك الذرات في الجزيء ، ثم جمع النتائج معًا. هذا يشبه هذا:
الكتلة الجزيئية النسبية = (عدد ذرات العنصر 1 × الكتلة النسبية للعنصر 1) + (عدد ذرات العنصر 2 × الكتلة النسبية للعنصر 2) + ...
له2O ، العنصر 1 هو هيدروجين بكتلة ذرية نسبية 1 ، والعنصر 2 هو أكسجين بكتلة ذرية نسبية 16 ، لذلك:
الكتلة الجزيئية النسبية = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
له2وبالتالي4، العنصر 1 هو الهيدروجين (H) ، والعنصر 2 هو الكبريت (S مع الكتلة النسبية = 32) ، والعنصر 3 هو الأكسجين (O) ، لذلك نفس الحساب يعطي:
الكتلة الجزيئية النسبية لـ H2وبالتالي4 = (عدد ذرات H × الكتلة النسبية H) + (عدد ذرات S × الكتلة النسبية لـ S) + (عدد ذرات O × الكتلة النسبية لـ O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
يمكنك استخدام نفس الطريقة مع أي جزيء.