Jak najít průměrnou atomovou hmotnost

Když vyhledáte atomovou hmotnost prvku, řekněme uhlík, přejdete k periodické tabulce a podíváte se pod symbol prvku. Tato hodnota je ve skutečnosti průměrná atomová hmotnost prvku. Ale průměr z čeho?

Většina přirozeně se vyskytujících prvků má více než jeden izotop. Izotopy prvku mají různé hmotnosti, protože obsahují různý počet neutronů. Při měření atomové hmotnosti se vědci rozhodli použít průměrný hmotnost přirozeně se vyskytující směsi izotopů.

Podívejte se na uhlík: Přirozený výskyt uhlíku-12 a uhlíku-13 je 98,90 procenta a 1,10 procenta. Atomová hmotnost uhlíku-12 je 12,00 000 amu (jednotka atomové hmotnosti), zatímco atomová hmotnost uhlíku-13 je 13,00335 amu.

Chcete-li vypočítat průměrnou atomovou hmotnost, je třeba nejprve převést procentuální množství na desetinná místa. Znamená to, že když se sečtou, musí se počet rovnat jedné. Chcete-li převést procentuální zastoupení na desetinná místa, vydělte 100.

Částečné množství uhlíku-12 je 0,9890 a zlomkové množství uhlíku-13 je 0,0110.

Dále vynásobíte zlomkovou hojnost hmotou a sečtete je dohromady.

Tak,

Průměrná atomová hmotnost uhlíku je tato 12,01 amu. Toto je číslo uvedené v periodické tabulce. Dává smysl, že průměrná atomová hmotnost je blíže 12, protože zlomková hojnost uhlíku-12 je mnohem větší než uhlíku-13.

Výše uvedený postup lze zobecnit následujícím vzorcem:

Tady, m je hmotnost konkrétního izotopu a F je zlomková hojnost. Pokud jsou všechny hodnoty F přidejte až jeden, máte dobré jít. Toto je dobrá kontrola, abyste se ujistili, že děláte matematiku správně.

Podívejte se na tento příklad výpočtu průměrné atomové hmotnosti hořčíku. Níže uvedená tabulka obsahuje informace o izotopu, hmotnosti a četnosti.

Výše uvedený vzorec můžete použít k nalezení průměrné atomové hmotnosti.

Začněte převodem procent na zlomkovou hojnost vydělením každého čísla 100. Poté to vypadá následovně:

Abyste se ujistili, že jste matematiku provedli správně a že hodnoty, které máte, jsou správné, je dobré se ujistit, že všechny zlomkové počty sečtou do jedné.

Dobře, přidává se k jednomu. Můžete pokračovat ve výpočtu.

Dále můžete připojit hmotu a odpovídající zlomkovou hojnost do výše popsané rovnice:

Uvedení hodnot z tabulky výnosy:

Dohromady to znamená, že průměrná atomová hmotnost Mg je:

Je velmi důležité si uvědomit, že zatímco průměrná atomová hmotnost hořčíku je 24,31 amu a průměrná atomová hmotnost uhlíku je 12,01 amu, nejedná se o hmotnost žádného jednotlivého atomu. Například pokud byste měli vyzvednout individuální atom uhlíku (předstírejte, že je to možné!), pak by to bylo buď 12,00 amu nebo 13 000335 amu. To by ne být 12,01 amu.

Stejným způsobem, když zachytíte jakýkoli jednotlivý atom hořčíku, bude to buď 23,98504 amu, 24,98583 amu nebo 25,98259 amu. Průměrná atomová hmotnost je pro vědce jednoduše způsobem, jak zohlednit stabilní izotopy prvku, který existuje na Zemi. Neznamená to hmotnost jednotlivého atomu, pokud tento prvek nemá pouze jeden stabilní izotop.