Suhteline mass on keemias oluline mõiste. See on olemas aatomi või molekuli massi arvutamise protsessi lihtsustamiseks. Absoluutühikutes on prootonite ja neutronite mass suurusjärgus 10−27 kilogramm, mis on miljardik miljardus miljardist kilogrammist, ja elektronide mass on veelgi väiksem, umbes 10−30 kilogrammi, umbes tuhat korda vähem kui prootonil või neutronil. Praktilistes olukordades oleks sellega keeruline toime tulla, nii et teadlased määravad süsinikuaatomi suhteliseks aatomimassiks 12 ja töötavad selle põhjal kõik muu välja.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Leidke mis tahes aatomi suhteline mass, lisades prootonite arvu neutronite arvule. Vesiniku suhteline aatommass on 1 ja süsiniku-12 suhteline aatommass 12.
Sama elemendi isotoopidel on erinev neutronite arv, seega peate arvutama ühe konkreetse isotoobi jaoks. Perioodilistes tabelites on suhteline aatommass elemendi alumise arvuna, kuid see võtab arvesse kõiki isotoope.
Leidke suhteline molekulmass, liites iga elemendi panused. Kasutage keemilist valemit, et leida, kui palju iga aatomit sisaldub, korrutage nende suhteline aatommass iga olemasoleva aatomi arvuga ja liidake need kõik tulemuse leidmiseks.
Mis on suhteline missa?
Suhteline mass on aatomi või molekuli mass võrreldes süsinik-12 aatomi 1/12 osaga. Selle skeemi kohaselt on neutraalse vesiniku aatomi mass 1. Võite mõelda sellest, et loete iga prootoni või neutroni kui ühte ja eirate elektronide masse, kuna need on võrreldes sellega nii väikesed. Nii et suhtelise aatommassi valem on lihtsalt:
Suhteline aatommass = prootonite arv + neutronite arv
Kuid kuna teadlased määrasid süsinik-12 aatomi "standardaatomiks", on tehniline määratlus järgmine:
Suhteline aatommass = aatomi mass ÷ (1/12 süsinik-12 aatomi massist)
Elemendi suhteline aatommass
Elemendid on põhilised ehitusplokkide aatomid, mis on loodud suures paugus või tähtedes, ja need on perioodilisustabelis esindatud. Suhteline aatommass on perioodilise tabeli alumine arv (ülemine on aatomnumber, mis loeb prootonite arvu). Selle numbri saate lugeda paljude elementide lihtsustatud perioodilisustabelitest otse.
Tehniliselt täpsed perioodilised tabelid arvestavad siiski erinevate isotoopide olemasolu ja nende loetletud suhtelised aatomimassid pole täisarvud. Isotoopid on sama elemendi versioonid erineva neutronite arvuga.
Elemendi suhtelise massi leiate alati, kui liidate kaalutava elemendi konkreetse isotoopi prootonite arvu neutronite arvuga. Näiteks süsinik-12 aatomil on 6 prootonit ja 6 neutronit ning suhteline aatommass on 12. Pange tähele, et kui aatomi isotoop on määratud, on elemendi nime järel olev number suhteline aatommass. Nii et uraan-238 suhteline mass on 238.
Perioodiline tabel ja isotoopid
Perioodilisustabeli suhtelised aatomimassid sisaldavad erinevate isotoopide panust, võttes erinevate isotoopide masside kaalutud keskmise nende arvukuse põhjal. Näiteks klooril on kaks isotoopi: kloor-35 ja kloor-37. Kolmveerand looduses leiduvast kloorist on kloor-35 ja ülejäänud veerand kloor-37. Perioodilise tabeli suhteliste masside jaoks on kasutatud järgmist valemit:
Suhteline aatommass = (isotoop 1 mass × isotoop 1 arvukus + isotoop 2 mass × isotoop 2 arvukus +…) ÷ 100
Nii et kloori puhul on see:
Suhteline aatommass = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Kloori korral näitab perioodiline tabel suhteline aatomimass vastavalt sellele arvutusele 35,5.
Suhteline molekulmass
Molekuli suhtelise massi leidmiseks lisage lihtsalt koostisosade suhteline mass. Seda on lihtne teha, kui teate kõnealuste elementide suhtelist aatommassi. Näiteks on vee keemiline valem H2O, seega on kaks vesiniku aatomit ja üks hapniku aatom.
Arvutage suhteline molekulmass, korrutades iga aatomi suhtelise aatommassi molekuli nende aatomite arvuga ja liites seejärel tulemused kokku. See näeb välja selline:
Suhteline molekulmass = (elemendi 1 aatomite arv × elemendi 1 suhteline mass) + (elemendi 2 aatomite arv × elemendi 2 suhteline mass) +…
H jaoks2O, element 1 on vesinik suhtelise aatommassiga 1 ja element 2 on hapnik suhtelise aatommassiga 16, seega:
Suhteline molekulmass = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
H jaoks2NII4, element 1 on vesinik (H), element 2 on väävel (S suhtelise massiga = 32) ja element 3 on hapnik (O), nii et sama arvutus annab:
H suhteline molekulmass2NII4 = (H aatomite arv × H suhteline mass) + (S aatomite arv × S suhteline mass) + (O aatomite arv × O suhteline mass)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Võite kasutada sama lähenemisviisi mis tahes molekuli jaoks.