Kako pronaći prosječnu atomsku masu

Kada potražite atomsku masu elementa, recimo ugljika, idete u periodni sustav i gledate ispod simbola elementa. Ta je vrijednost zapravo prosječna atomska masa elementa. Ali, prosjek čega?

Većina prirodnih elemenata ima više izotopa. Izotopi elementa imaju različite mase jer sadrže različit broj neutrona. Prilikom mjerenja atomske mase, znanstvenici se odlučuju na upotrebu prosječno masa prirodne smjese izotopa.

Pogledajte ugljik: Prirodna količina ugljika-12 i ugljika-13 iznosi 98,90 posto, odnosno 1,10 posto. Atomska masa ugljika-12 iznosi 12,00000 amu (jedinica atomske mase), dok atomska masa ugljika-13 iznosi 13,00335 amu.

Da bi se izračunala prosječna atomska masa, postotak obilja prvo se mora pretvoriti u decimale. Znači da kada se zbrajaju, količine moraju biti jednake. Da biste pretvorili postotak obilja u decimalu, podijelite sa 100.

Brojna frakcija ugljika-12 je 0,9890, a frakcijska bogata ugljikom-13 0,0110.

Zatim množite frakcijsko obilje masom i zbrajate.

Tako,

Prosječna atomska masa ugljika je ovih 12,01 amu. To je broj zabilježen u periodnom sustavu. Logično je da je prosječna atomska masa bliža 12, jer je frakcijsko obilje ugljika-12 mnogo više od ugljika-13.

Gornji postupak može se generalizirati sljedećom formulom:

Ovdje, m masa specifičnog izotopa i f je frakcijsko obilje. Sve dok su sve vrijednosti f zbrojite jedan, spremni ste. Ovo je dobra provjera kako biste bili sigurni da pravilno računate.

Pogledajte ovaj primjer izračunavanja prosječne atomske mase magnezija. Tablica u nastavku sadrži informacije o izotopu, masi i obilju.

Možete koristiti gornju formulu za pronalaženje prosječne atomske mase.

Započnite pretvaranjem postotaka u razlomljeno obilje dijeljenjem svakog broja sa 100. Nakon toga tablica izgleda ovako:

Kako biste bili sigurni da ste pravilno izračunali matematiku i jesu li vrijednosti koje imate ispravne, dobra je ideja osigurati da se sva razlomljena obilježja zbrajaju u jedno.

Dobro, zbraja se s jednim. Možete nastaviti s izračunom.

Dalje, masu i odgovarajuću količinu frakcije možete uključiti u gore opisanu jednadžbu:

Stavljanje vrijednosti iz tablice daje:

Zajedno to znači da je prosječna atomska masa Mg:

Vrlo je važno napomenuti da dok prosječna atomska masa magnezija iznosi 24,31 amu, a prosječna atomska masa ugljika 12,01 amu, to nije masa bilo kojeg pojedinog atoma. Na primjer, ako biste pokupili pojedinačni atom ugljika (pretvarajte se da je to moguće!) tada bi to bilo 12.00 amu ili 13.000335 amu. To bi ne biti 12,01 amu.

Na isti način kada pokupite bilo koji pojedinačni atom magnezija to bi bilo 23,98504 amu, 24,98583 amu ili 25,98259 amu. Prosječna atomska masa znanstvenicima je jednostavno način da objasne stabilne izotope elementa koji postoje na zemlji. Ne označava masu pojedinog atoma, osim ako taj element ima samo jedan stabilni izotop.