Relativní hmotnost je důležitý pojem v chemii. Existuje pro zjednodušení procesu zpracování hmotnosti atomu nebo molekuly. V absolutních jednotkách mají protony a neutrony hmotnosti řádově 10−27 kilogramů, což je miliardtina miliardtiny miliardtiny kilogramu, a elektrony mají ještě menší hmotnost asi 10−30 kilogramů, asi tisíckrát méně než proton nebo neutron. V praktických situacích by to bylo obtížné řešit, takže vědci definují relativní atomovou hmotnost atomu uhlíku jako 12 a na tomto základě vypracují vše ostatní.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Najděte relativní hmotnost libovolného atomu přidáním počtu protonů k počtu neutronů. Vodík má relativní atomovou hmotnost 1 a uhlík-12 relativní atomovou hmotnost 12.
Izotopy stejného prvku mají různý počet neutronů, takže musíte počítat pro jeden konkrétní izotop. Periodické tabulky ukazují relativní atomovou hmotnost jako spodní číslo prvku, ale to bere v úvahu případné izotopy.
Najděte relativní molekulové hmotnosti sečtením příspěvků od každého prvku. Pomocí chemického vzorce zjistěte, kolik z každého atomu je zahrnuto, vynásobte jejich relativní atomové hmotnosti počtem atomů každého přítomného a poté je všechny sečtěte, abyste našli výsledek.
Co je to relativní mše?
Relativní hmotnost je hmotnost atomu nebo molekuly ve srovnání s 1/12 atomu uhlíku-12. Podle tohoto schématu má atom neutrálního vodíku hmotnost 1. Můžete si to představit tak, že počítáte každý proton nebo neutron jako 1 a ignorujete masy elektronů, protože jsou ve srovnání tak malé. Vzorec pro relativní atomovou hmotnost je tedy jednoduše:
Relativní atomová hmotnost = počet protonů + počet neutronů
Protože však vědci stanovili atom uhlíku 12 jako „standardní atom“, technická definice zní:
Relativní atomová hmotnost = hmotnost atomu ÷ (1/12 hmotnosti atomu uhlíku-12)
Relativní atomová hmotnost prvku
Prvky jsou základní atomy stavebních bloků vytvořené ve velkém třesku nebo ve hvězdách a jsou zastoupeny v periodické tabulce. Relativní atomová hmotnost je nižší číslo v periodické tabulce (horní číslo je atomové číslo, které počítá počet protonů). Toto číslo můžete číst přímo ze zjednodušených periodických tabulek pro mnoho prvků.
Technicky přesné periodické tabulky však vysvětlují existenci různých izotopů a relativní atomové hmotnosti, které uvádějí, nejsou celá čísla. Izotopy jsou verze stejného prvku s různým počtem neutronů.
Relativní hmotnost prvku můžete vždy najít přidáním počtu protonů k počtu neutronů pro konkrétní izotop prvku, který uvažujete. Například atom uhlíku-12 má 6 protonů a 6 neutronů, a má tedy relativní atomovou hmotnost 12. Všimněte si, že když je zadán izotop atomu, číslo za názvem prvku je relativní atomová hmotnost. Takže uran-238 má relativní hmotnost 238.
Periodická tabulka a izotopy
Relativní atomové hmotnosti v periodické tabulce zahrnují příspěvek různých izotopů tím, že se vezme vážený průměr hmotností různých izotopů na základě jejich množství. Například chlor má dva izotopy: chlor-35 a chlor-37. Tři čtvrtiny chloru nalezeného v přírodě tvoří chlor-35 a zbývající čtvrtina je chlor-37. Vzorec použitý pro relativní hmotnosti v periodické tabulce je:
Relativní atomová hmotnost = (množství izotopu 1 × množství izotopu 1 + množství izotopu 2 × množství + izotopu 2 +…) ÷ 100
U chloru je to tedy:
Relativní atomová hmotnost = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
U chloru ukazuje relativní atomová hmotnost v periodické tabulce 35,5 v souladu s tímto výpočtem.
Relativní molekulová hmotnost
Jednoduše přidejte relativní hmotnosti jednotlivých prvků a najděte relativní hmotnost molekuly. To je snadné, pokud znáte relativní atomové hmotnosti dotyčných prvků. Například voda má chemický vzorec H2O, takže existují dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku.
Vypočítejte relativní molekulovou hmotnost vynásobením relativní atomové hmotnosti každého atomu počtem těchto atomů v molekule a poté sečtěte výsledky dohromady. Vypadá to takto:
Relativní molekulová hmotnost = (počet atomů prvku 1 × relativní hmotnost prvku 1) + (počet atomů prvku 2 × relativní hmotnost prvku 2) +…
Pro H2O, prvek 1 je vodík s relativní atomovou hmotností 1 a prvek 2 je kyslík s relativní atomovou hmotností 16, takže:
Relativní molekulová hmotnost = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Pro H2TAK4, prvek 1 je vodík (H), prvek 2 je síra (S s relativní hmotností = 32) a prvek 3 je kyslík (O), takže stejný výpočet dává:
Relativní molekulová hmotnost H2TAK4 = (počet atomů H × relativní hmotnost H) + (počet atomů S × relativní hmotnost S) + (počet atomů O × relativní hmotnost O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Stejný přístup můžete použít pro jakoukoli molekulu.