Kuinka löytää keskimääräinen atomimassa

Kun etsit elementin, esimerkiksi hiilen, atomimassaa, siirryt jaksolliseen taulukkoon ja katsot elementtisymbolin alle. Tämä arvo on itse asiassa elementin keskimääräinen atomimassa. Mutta mitä keskimäärin?

Useimmissa luonnossa esiintyvissä alkuaineissa on useampi kuin yksi isotooppi. Isotoopit alkuaineella on erilainen massa, koska ne sisältävät eri lukumäärän neutroneja. Mitattaessa atomimassaa tutkijat asettuvat käyttämään keskiverto luonnossa esiintyvän isotooppiseoksen massa.

Katsokaa hiiltä: Hiili-12: n ja hiili-13: n luonnollinen runsaus on vastaavasti 98,90 prosenttia ja 1,10 prosenttia. Hiili-12: n atomimassa on 12,00000 amu (atomimassayksikkö), kun taas hiili-13: n atomimassa on 13,00335 amu.

Keskimääräisen atomimassan laskemiseksi prosenttiosuus on ensin muunnettava desimaaleiksi. Tarkoittaa, että yhteenlasketun runsauden on oltava yhtä suuri. Muunna prosenttiosuus desimaaliksi jakamalla 100: lla.

Hiili-12: n murto-runsaus on 0,9890 ja hiili-13: n murto-osuus on 0,0110.

Seuraavaksi kerrot murto-osuuden massalla ja lisäät ne yhteen.

Niin,

Hiilen keskimääräinen atomimassa on tämä 12,01 amu. Tämä on jaksollisessa taulukossa ilmoitettu numero. On järkevää, että keskimääräinen atomimassa on lähempänä 12: ta, koska hiili-12: n murto-osuus on paljon enemmän kuin hiili-13.

Yllä oleva prosessi voidaan yleistää seuraavalla kaavalla:

Tässä, m on tietyn isotoopin massa ja f on murto-osa. Niin kauan kuin kaikki arvot f lisää yhteen, olet hyvä mennä. Tämä on hyvä tarkistus varmistaaksesi, että suoritat matematiikan oikein.

Katsokaa tätä esimerkkiä magnesiumin keskimääräisen atomimassan laskemisesta. Alla oleva taulukko sisältää tietoja isotoopista, massasta ja runsaudesta.

Voit käyttää yllä olevaa kaavaa keskimääräisen atomimassan löytämiseen.

Aloita muuntamalla prosenttiosuudet osamäärälliseksi jakamalla kukin luku 100: lla. Tämän tekemisen jälkeen taulukko näyttää seuraavalta:

Varmistaaksesi, että olet suorittanut matematiikan oikein ja että sinulla olevat arvot ovat oikeita, on hyvä varmistaa, että kaikki murtoluvut muodostavat yhden.

Hyvä, se lisää yhteen. Voit jatkaa laskentaa.

Seuraavaksi voit liittää massa ja vastaava murto-runsaus yllä kuvattuun yhtälöön:

Arvojen syöttäminen taulukosta antaa:

Yhdessä tämä tarkoittaa, että Mg: n keskimääräinen atomimassa on:

On erittäin tärkeää huomata, että vaikka magnesiumin keskimääräinen atomimassa on 24,31 amu ja hiilen keskimääräinen atomimassa on 12,01 amu, tämä ei ole minkään yksittäisen atomin massa. Esimerkiksi, jos haluat noutaa yksittäinen hiiliatomi (teeskentele, että se on mahdollista!) Sitten se olisi joko 12.00 amu tai 13.000335 amu. Se olisi ei olla 12.01 amu.

Samalla tavalla, kun otat minkä tahansa yksittäisen magnesiumatomin, se olisi joko 23,98504 amu, 24,98583 amu tai 25,98259 amu. Keskimääräinen atomimassa on yksinkertaisesti tapa tutkijoille selittää maan päällä olevien alkuaineiden vakaat isotoopit. Se ei tarkoita yksittäisen atomin massaa, ellei kyseisellä elementillä ole vain yhtä stabiilia isotooppia.