Kaip rasti vidutines atomines mases

Ieškodami elemento, tarkim, anglies, atominės masės, einate į periodinę lentelę ir žiūrite po elemento simboliu. Ši vertė iš tikrųjų yra vidutinė elemento atominė masė. Bet, ko vidutinis?

Dauguma natūraliai pasitaikančių elementų turi daugiau nei vieną izotopą. Izotopai elemento masės yra skirtingos, nes juose yra skirtingas neutronų skaičius. Matuodami atominę masę, mokslininkai apsisprendžia naudoti vidutinis natūraliai atsirandančio izotopų mišinio masė.

Pažvelkite į anglį: Natūrali anglies-12 ir anglies-13 gausa yra atitinkamai 98,90 proc. Ir 1,10 proc. Anglies-12 atominė masė yra 12,00000 amu (atominės masės vienetas), o anglies-13 atominė masė yra 13,00335 amu.

Norint apskaičiuoti vidutinę atominę masę, procentinė gausa pirmiausia turi būti paversta dešimtainiais skaičiais. Reiškia, kad sudėjus gausumas turi būti lygus vienai. Norėdami procentinę gausą paversti dešimtainiu skaičiumi, padalykite iš 100.

Anglies-12 dalinis gausumas yra 0,9890, o anglies-13 - 0,0110.

Tada padauginsite dalinę gausą iš masės ir sudėsite jas kartu.

Taigi,

Vidutinė anglies atominė masė yra 12,01 amu. Tai periodinėje lentelėje nurodytas skaičius. Tikslinga, kad vidutinė atominė masė yra artimesnė 12, nes dalinė anglies-12 gausa yra daug didesnė nei anglies-13.

Pirmiau pateiktą procesą galima apibendrinti pagal šią formulę:

Čia m yra konkretaus izotopo masė ir f yra dalinė gausa. Tol, kol visos vertės f pridėti iki vieno, tau gera eiti. Tai yra geras patikrinimas, kad įsitikintumėte, jog matematiką atliekate teisingai.

Pažvelkite į šį vidutinės magnio atominės masės apskaičiavimo pavyzdį. Žemiau esančioje lentelėje pateikiama informacija apie izotopą, masę ir gausą.

Norėdami sužinoti vidutinę atominę masę, galite naudoti aukščiau pateiktą formulę.

Pradėkite procentus konvertuodami į dalinę gausą, padalydami kiekvieną skaičių iš 100. Tai padarius, lentelė atrodo taip:

Norint įsitikinti, ar tinkamai atlikote matematiką ir ar turimos vertės yra teisingos, patartina įsitikinti, kad visos trupmeninės gausos sudaro vieną.

Gerai, tai pridedama iki vieno. Galite tęsti skaičiavimą.

Tada galite prijungti masę ir atitinkamą dalinę gausą į aukščiau aprašytą lygtį:

Nurodžius lentelės reikšmes, gaunama:

Tai kartu reiškia, kad vidutinė Mg atominė masė yra:

Labai svarbu pažymėti, kad nors vidutinė magnio atominė masė yra 24,31 amu, o vidutinė anglies atominė masė yra 12,01 amu, tai nėra nė vieno atskiro atomo masė. Pavyzdžiui, jei turėtumėte pasiimti atskiras anglies atomas (apsimesk, kad tai įmanoma!) tada tai būtų arba 12.00 amu, arba 13.000335 amu. Taip būtų ne būti 12.01 val.

Lygiai taip pat, kai pasiimsite bet kurį atskirą magnio atomą, tai bus 23,98504 amu, 24 98583 amu arba 25 9859 amu. Vidutinė atominė masė yra tiesiog būdas mokslininkams apskaityti stabilius žemės elementų izotopus. Ji nereiškia atskiro atomo masės, nebent tas elementas turi tik vieną stabilų izotopą.