상대 질량은 화학에서 중요한 개념입니다. 원자 또는 분자의 질량을 계산하는 과정을 단순화하기 위해 존재합니다. 절대 단위에서 양성자와 중성자는 10 정도의 질량을가집니다.−27 킬로그램은 10 억분의 10 억분의 1 킬로그램이고 전자는 약 10의 더 작은 질량을가집니다.−30 킬로그램은 양성 자나 중성자보다 약 천 배나 적습니다. 이것은 실제 상황에서 다루기 어려울 것이므로 과학자들은 탄소 원자의 상대 원자 질량을 12로 정의하고 그 기반으로 다른 모든 것을 연구합니다.
TL; DR (너무 깁니다. 읽지 않음)
중성자 수에 양성자 수를 더하여 원자의 상대 질량을 찾으십시오. 수소의 상대 원자 질량은 1이고 탄소 -12의 상대 원자 질량은 12입니다.
같은 원소의 동위 원소는 중성자의 수가 다르기 때문에 특정 동위 원소 하나를 계산해야합니다. 주기율표는 원소의 하단 번호로 상대 원자 질량을 보여 주지만 이는 모든 동위 원소를 고려합니다.
각 원소의 기여도를 더하여 상대 분자 질량을 찾으십시오. 화학 공식을 사용하여 포함 된 각 원자의 수를 찾고 상대 원자 질량에 존재하는 각 원자의 수를 곱한 다음 모두 더하여 결과를 찾습니다.
상대 질량은 무엇입니까?
상대 질량은 탄소 -12 원자의 1/12에 상대적인 원자 또는 분자의 질량입니다. 이 계획에서 중성 수소 원자의 질량은 1입니다. 당신은 이것을 각각의 양성 자나 중성자를 1로 세고 전자들의 질량이 비교적으로 너무 작기 때문에 무시하는 것으로 생각할 수 있습니다. 따라서 상대 원자 질량의 공식은 다음과 같습니다.
상대 원자 질량 = 양성자 수 + 중성자 수
그러나 과학자들은 탄소 -12 원자를 "표준 원자"로 설정했기 때문에 기술적 정의는 다음과 같습니다.
상대 원자 질량 = 원자 질량 ÷ (탄소 -12 원자 질량의 1/12)
원소의 상대 원자 질량
원소는 빅뱅이나 별에서 생성 된 기본 빌딩 블록 원자이며 주기율표에 표시됩니다. 상대 원자 질량은 주기율표에서 낮은 숫자입니다 (상한 숫자는 양성자의 수를 계산하는 원자 번호입니다). 이 숫자는 많은 원소에 대한 단순화 된 주기율표에서 바로 읽을 수 있습니다.
그러나 기술적으로 정확한 주기율표는 서로 다른 동위 원소의 존재를 설명하며 이들이 나열한 상대 원자 질량은 정수가 아닙니다. 동위 원소는 중성자의 수가 다른 동일한 원소의 버전입니다.
고려중인 원소의 특정 동위 원소에 대한 중성자 수에 양성자 수를 더하여 원소의 상대 질량을 항상 찾을 수 있습니다. 예를 들어 탄소 -12 원자는 양성자 6 개와 중성자 6 개를 가지고 있으므로 상대 원자 질량은 12입니다. 원자의 동위 원소가 지정 될 때 원소 이름 뒤의 숫자는 상대 원자 질량입니다. 따라서 우라늄 -238의 상대 질량은 238입니다.
주기율표와 동위 원소
주기율표의 상대 원자 질량에는 다양한 동위 원소의 존재 량에 따라 다른 동위 원소 질량의 가중 평균을 취함으로써 다른 동위 원소의 기여도가 포함됩니다. 예를 들어, 염소는 두 개의 동위 원소를 가지고 있습니다: chlorine-35와 chlorine-37. 자연에서 발견되는 염소의 3/4는 염소 -35이고 나머지 1/4은 염소 -37입니다. 주기율표의 상대 질량에 사용되는 공식은 다음과 같습니다.
상대 원자 질량 = (동위 원소 1 질량 × 동위 원소 1 존재비 + 동위 원소 2 질량 × 동위 원소 2 존재비 +…) ÷ 100
따라서 염소의 경우 다음과 같습니다.
상대 원자 질량 = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
염소의 경우 주기율표의 상대 원자 질량은이 계산에 따라 35.5를 나타냅니다.
상대 분자 질량
분자의 상대 질량을 찾으려면 구성 요소의 상대 질량을 추가하기 만하면됩니다. 문제가되는 원소의 상대적인 원자 질량을 안다면 쉽게 할 수 있습니다. 예를 들어 물은 화학식 H2O, 두 개의 수소 원자와 하나의 산소 원자가 있습니다.
각 원자의 상대 원자 질량에 분자의 원자 수를 곱한 다음 결과를 더하여 상대 분자 질량을 계산합니다. 이것은 다음과 같습니다.
상대 분자량 = (원소 1의 원자 수 × 요소 1의 상대 질량) + (원소 2의 원자 수 × 요소 2의 상대 질량) +…
H 용2O, 원소 1은 상대 원자 질량이 1 인 수소이고, 원소 2는 상대 원자 질량이 16 인 산소입니다.
상대 분자량 = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
H 용2그래서4, 원소 1은 수소 (H), 원소 2는 황 (상대 질량이 32 인 S), 원소 3은 산소 (O)이므로 동일한 계산은 다음과 같습니다.
H의 상대 분자량2그래서4 = (H의 원자 수 × H의 상대 질량) + (S의 원자 수 × S의 상대 질량) + (O의 원자 수 × O의 상대 질량)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
모든 분자에 대해 이와 동일한 접근 방식을 사용할 수 있습니다.