데이터로 작업 할 수있는 신진 과학자로서 수행해야하는 일반적인 작업 중 하나는 평균의 개념을 이해하는 것입니다. 종종, 당신은 질량과 같은 당신이 공부하는 단일 특성에 따라 다른 유사한 물체의 샘플을 보게 될 것입니다.
원자와 같이 직접 무게를 측정 할 수없는 물체 그룹의 평균 질량을 계산해야 할 수도 있습니다.
자연에서 발생하는 92 개의 원자 대부분은 동위 원소라고하는 두 개 이상의 약간 다른 형태로 나타납니다. 같은 원소의 동위 원소는 핵에 포함 된 중성자의 수에서만 서로 다릅니다.
이 모든 원리를 함께 적용하여 알려진 다른 동위 원소 풀에서 추출한 원자 선택의 평균 질량을 구하는 것이 유용 할 수 있습니다.
Atom은 무엇입니까?
원자는 해당 요소의 모든 속성으로 구성된 요소의 가장 작은 개별 단위입니다. 원자는 거의 질량이없는 전자에 의해 궤도를 도는 양성자와 중성자를 포함하는 핵으로 구성됩니다.
양성자와 중성자의 무게는 서로 거의 같습니다. 각 양성자는 크기가 같고 전자 (음성)의 부호가 반대 인 양의 전하를 포함하는 반면 중성자는 순 전하를 전달하지 않습니다.
원자는 주로 원자 번호 (원자에있는 양성자의 수)에 의해 특징 지어집니다. 전자를 더하거나 빼면 이온이라고하는 하전 된 원자가 생성되고, 중성자의 수를 변경하면 해당 원자의 동위 원소가 생성됩니다.
동위 원소 및 질량 수
원자의 질량수는 양성자 수와 중성자 수입니다. 예를 들어 크롬 (Cr)은 24 개의 양성자를 가지고 있으며 (따라서 원소를 크롬으로 정의 함) 가장 안정적인 형태, 즉 자연에서 가장 자주 나타나는 동위 원소이며 28 개의 중성자를 가지고 있습니다. 따라서 질량 수는 52입니다.
원소의 동위 원소는 기록 될 때 질량 번호로 지정됩니다. 따라서 6 개의 양성자와 6 개의 중성자를 가진 탄소의 동위 원소는 탄소 -12 인 반면, 중성자가 하나 더있는 무거운 동위 원소는 탄소 -13입니다.
대부분의 원소는 동위 원소의 혼합물로 발생하며 하나는 "인기"측면에서 다른 원소보다 훨씬 우세합니다. 예를 들어, 자연적으로 발생하는 산소의 99.76 %는 산소 -16입니다. 그러나 염소 및 구리와 같은 일부 원소는 더 넓은 동위 원소 분포를 보여줍니다.
평균 질량 공식
수학적 평균은 단순히 샘플의 모든 개별 결과의 합계를 샘플의 총 항목 수로 나눈 값입니다. 예를 들어, 퀴즈 점수가 3, 4, 5, 2, 5 인 5 명의 학생으로 구성된 수업에서 퀴즈의 수업 평균은 다음과 같습니다.
\ frac {3 + 4 + 5 + 2 + 5} {5} = 3.8
평균 질량 방정식은 다양한 방법으로 작성할 수 있으며 경우에 따라 표준 편차와 같은 평균과 관련된 기능을 알아야합니다. 지금은 기본 정의에 집중하십시오.
가중 평균 및 동위 원소
자연에서 발생하는 특정 원소의 각 동위 원소의 상대적인 비율을 알면 다음을 계산할 수 있습니다.원자 질량그 원소는 평균이기 때문에 어떤 원자의 질량이 아니라 존재하는 가장 무거운 동위 원소와 가장 가벼운 동위 원소 사이에있는 숫자입니다.
모든 동위 원소가 같은 양으로 존재한다면, 각 동위 원소의 질량을 더하고 존재하는 다른 종류의 동위 원소의 수 (보통 2 ~ 3 개)로 나눌 수 있습니다.
원자 질량 단위 (amu)로 표시되는 평균 원자 질량은 항상 질량 수와 유사하지만 정수는 아닙니다.
평균 원자 질량: 예
Chlorine-35는 원자 질량이 34.969 amu이며 지구상 염소의 75.77 %를 차지합니다.
Chlorine-37의 원자 질량은 36.966 amu이고 퍼센트 풍부도는 24.23 %입니다.
염소의 평균 원자 질량을 계산하려면 원소 주기율표 (참고 자료 참조)에있는 정보를 사용하여 (가중) 평균을 찾고 백분율을 소수로 변경하십시오.
(34.969 \ times 0.7577) + (36.966 \ times 0.2423) = 35.45 \ text {amu}
