Relativ masse er et viktig begrep i kjemi. Den eksisterer for å forenkle prosessen med å utarbeide massen til et atom eller molekyl. I absolutte enheter har protoner og nøytroner masser i størrelsesorden 10−27 kilo, som er en milliarddel av en milliarddel av en milliarddel av et kilo, og elektroner har enda mindre masse på omtrent 10−30 kilo, omtrent tusen ganger mindre enn et proton eller nøytron. Dette ville være vanskelig å håndtere i praktiske situasjoner, så forskere definerer den relative atommassen til et karbonatom som 12 og utarbeider alt annet på det grunnlaget.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Finn den relative massen til et hvilket som helst atom ved å legge til antall protoner til antall nøytroner. Hydrogen har en relativ atommasse på 1, og karbon-12 har en relativ atommasse på 12.
Isotoper av samme element har forskjellige antall nøytroner, så du må beregne for en bestemt isotop. Periodiske tabeller viser den relative atommassen som det nederste tallet for et element, men dette tar hensyn til eventuelle isotoper.
Finn relative molekylmasser ved å legge sammen bidragene fra hvert element. Bruk den kjemiske formelen for å finne hvor mange av hvert atom som er inkludert, multipliser deres relative atommasser med antall atomer for hver gave, og legg dem sammen for å finne resultatet.
Hva er den relative messen?
Relativ masse er massen til et atom eller molekyl i forhold til massen av 1/12 av et karbon-12-atom. Under dette skjemaet har et nøytralt hydrogenatom en masse på 1. Du kan tenke på dette som å telle hvert proton eller nøytron som 1 og ignorere massene av elektroner fordi de er så små i sammenligning. Så formelen for relativ atommasse er ganske enkelt:
Relativ atommasse = antall protoner + antall nøytroner
Men siden forskere setter et karbon-12-atom som "standardatom", er den tekniske definisjonen:
Relativ atommasse = atommasse ÷ (1/12 av massen til et karbon-12-atom)
Den relative atommassen til et element
Elementer er de grunnleggende byggesteinene som er opprettet i Big Bang eller i stjerner, og de er representert i det periodiske systemet. Den relative atommassen er det nedre tallet på det periodiske systemet (det øvre tallet er atomnummeret, som teller antall protoner). Du kan lese dette tallet direkte fra forenklede periodiske tabeller for mange elementer.
Imidlertid forklarer teknisk nøyaktige periodiske tabeller eksistensen av forskjellige isotoper, og de relative atommassene de oppgir er ikke hele tall. Isotoper er versjoner av det samme elementet med forskjellige antall nøytroner.
Du kan alltid finne den relative massen til et element ved å legge til antall protoner i antall nøytroner for den spesifikke isotopen til elementet du vurderer. For eksempel har et karbon-12-atom 6 protoner og 6 nøytroner, og det har også en relativ atommasse på 12. Merk at når en isotop av et atom er spesifisert, er tallet etter navnet på elementet den relative atommassen. Så uran-238 har en relativ masse på 238.
Det periodiske systemet og isotoper
De relative atommassene i det periodiske systemet inkluderer bidrag fra forskjellige isotoper ved å ta et vektet gjennomsnitt av de forskjellige isotopmassene basert på deres overflod. Klor har for eksempel to isotoper: klor-35 og klor-37. Tre fjerdedeler av klor som finnes i naturen er klor-35, og det resterende kvartalet er klor-37. Formelen som brukes for de relative massene i det periodiske systemet er:
Relativ atommasse = (isotop 1 masse × isotop 1 overflod + isotop 2 masse × isotop 2 overflod + ...) ÷ 100
Så for klor er dette:
Relativ atommasse = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
For klor viser den relative atommassen på det periodiske systemet 35,5 i tråd med denne beregningen.
Relativ molekylær masse
Bare legg til de relative massene til bestanddelene for å finne den relative massen til et molekyl. Dette er enkelt å gjøre hvis du kjenner de relative atommassene til de aktuelle elementene. For eksempel har vann den kjemiske formelen H2O, så det er to hydrogenatomer og ett oksygenatom.
Beregn den relative molekylmassen ved å multiplisere den relative atommassen til hvert atom med antallet av atomene i molekylet, og deretter legge resultatene sammen. Dette ser slik ut:
Relativ molekylmasse = (antall atomer av element 1 × relativ masse av element 1) + (antall atomer av element 2 × relativ masse av element 2) + ...
For H2O, element 1 er hydrogen med relativ atommasse på 1, og element 2 er oksygen med en relativ atommasse på 16, så:
Relativ molekylmasse = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
For H2SÅ4, element 1 er hydrogen (H), element 2 er svovel (S med relativ masse = 32), og element 3 er oksygen (O), så den samme beregningen gir:
Relativ molekylmasse av H2SÅ4 = (antall atomer av H × relativ masse av H) + (antall atomer av S × relativ masse av S) + (antall atomer av O × relativ masse av O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Du kan bruke den samme tilnærmingen for ethvert molekyl.