Relatīvā masa ir svarīgs jēdziens ķīmijā. Tas pastāv, lai vienkāršotu atoma vai molekulas masas noteikšanas procesu. Absolūtās vienībās protonu un neitronu masa ir aptuveni 10−27 kilogramu, kas ir miljardā daļa no miljarda daļas kilograma, un elektronu masa ir vēl mazāka, apmēram 10−30 kilogrami, apmēram tūkstoš reižu mazāk nekā protons vai neitrons. Praktiskajās situācijās ar to būtu grūti tikt galā, tāpēc zinātnieki oglekļa atoma relatīvo atomu masu definē kā 12 un uz šī pamata izstrādā visu pārējo.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Atrodiet jebkura atoma relatīvo masu, pievienojot protonu skaitu neitronu skaitam. Ūdeņraža relatīvā atomu masa ir 1, un oglekļa-12 relatīvā atomu masa ir 12.
Tā paša elementa izotopiem ir atšķirīgs neitronu skaits, tāpēc jums jāaprēķina vienam konkrētam izotopam. Periodiskajās tabulās relatīvā atoma masa ir elementa apakšējais skaitlis, taču tajā tiek ņemti vērā visi izotopi.
Atrodiet relatīvās molekulmasas, summējot katra elementa ieguldījumu. Izmantojiet ķīmisko formulu, lai uzzinātu, cik daudz katra atoma ir iekļauta, reiziniet to relatīvās atomu masas ar katra klātesošā atomu skaitu un pēc tam saskaitiet tās visas, lai atrastu rezultātu.
Kāda ir relatīvā mise?
Relatīvā masa ir atoma vai molekulas masa attiecībā pret 1/12 oglekļa-12 atoma masu. Saskaņā ar šo shēmu neitrāla ūdeņraža atoma masa ir 1. Jūs to varat iedomāties kā katra protona vai neitrona skaitīšanu kā 1 un elektronu masu ignorēšanu, jo tie salīdzinājumā ir tik mazi. Tātad relatīvās atomu masas formula ir vienkārši:
Relatīvā atomu masa = protonu skaits + neitronu skaits
Tomēr, tā kā zinātnieki par "standarta atomu" nosaka 12-oglekļa atomu, tehniskā definīcija ir šāda:
Relatīvā atomu masa = atoma masa ÷ (1/12 no oglekĜa-12 atoma masas)
Elementa relatīvā atomu masa
Elementi ir galvenie celtniecības bloku atomi, kas radīti lielā sprādzienā vai zvaigznēs, un tie ir attēloti periodiskajā tabulā. Relatīvā atomu masa ir apakšējais skaitlis periodiskajā tabulā (augšējais skaitlis ir atomu skaitlis, kas saskaita protonu skaitu). Šo skaitli var izlasīt tieši no vienkāršotām periodiskām tabulām daudziem elementiem.
Tomēr tehniski precīzās periodiskās tabulas izskaidro dažādu izotopu esamību, un to uzskaitītās relatīvās atomu masas nav veseli skaitļi. Izotopi ir viena elementa versijas ar atšķirīgu neitronu skaitu.
Vienmēr varat atrast elementa relatīvo masu, pievienojot protonu skaitu neitronu skaitam konkrētajam elementa izotopam, kuru apsverat. Piemēram, oglekļa-12 atomā ir 6 protoni un 6 neitroni, tāpēc relatīvā atomu masa ir 12. Ņemiet vērā, ka, norādot atoma izotopu, skaitlis pēc elementa nosaukuma ir relatīvā atoma masa. Tātad urāna-238 relatīvā masa ir 238.
Periodiskā tabula un izotopi
Relatīvās atomu masas periodiskajā tabulā ietver dažādu izotopu ieguldījumu, ņemot dažādu izotopu masu vidējo svērto vērtību, pamatojoties uz to pārpilnību. Piemēram, hloram ir divi izotopi: hlors-35 un hlors-37. Trīs ceturtdaļas dabā atrodamā hlora ir hlors-35, bet atlikušais - hlors-37. Formula, ko periodiskajām tabulām izmanto relatīvajām masām, ir:
Relatīvā atomu masa = (izotopu 1 masa × izotopu 1 pārpilnība + 2. izotopu masa × 2. izotopu pārpilnība +…) ÷ 100
Tātad hloram tas ir:
Relatīvā atomu masa = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Hloram relatīvā atomu masa periodiskajā tabulā saskaņā ar šo aprēķinu parāda 35,5.
Relatīvā molekulārā masa
Vienkārši pievienojiet komponentu relatīvās masas, lai atrastu molekulas relatīvo masu. To ir viegli izdarīt, ja zināt attiecīgo elementu relatīvās atomu masas. Piemēram, ūdenim ir ķīmiskā formula H2O, tātad ir divi ūdeņraža un viens skābekļa atomi.
Aprēķiniet relatīvo molekulmasu, reizinot katra atoma relatīvo atomu masu ar šo atomu skaitu molekulā un pēc tam saskaitot rezultātus. Tas izskatās šādi:
Relatīvā molekulmasa = (1. elementa atomu skaits × 1. elementa relatīvā masa) + (2. elementa atomu skaits × 2. elementa relatīvā masa) +…
Par H2O, elements 1 ir ūdeņradis ar relatīvo atomu masu 1, un elements 2 ir skābeklis ar relatīvo atomu masu 16, tātad:
Relatīvā molekulmasa = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Par H2TĀ4, elements 1 ir ūdeņradis (H), elements 2 ir sērs (S ar relatīvo masu = 32) un elements 3 ir skābeklis (O), tāpēc tas pats aprēķins dod:
H relatīvā molekulmasa2TĀ4 = (H atomu skaits × H relatīvā masa) + (S atomu skaits × S relatīvā S masa) + (O atomu skaits × O relatīvā masa)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Jūs varat izmantot šo pašu pieeju jebkurai molekulai.