Относительная масса - важное понятие в химии. Он существует, чтобы упростить процесс определения массы атома или молекулы. В абсолютных единицах массы протонов и нейтронов порядка 10.−27 килограммов, что составляет одну миллиардную миллиардной миллиардной доли килограмма, а электроны имеют еще меньшую массу - около 10−30 килограмм, что примерно в тысячу раз меньше, чем протон или нейтрон. С этим было бы трудно справиться в практических ситуациях, поэтому ученые определяют относительную атомную массу атома углерода как 12 и рассчитывают все остальное на этой основе.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Найдите относительную массу любого атома, добавив количество протонов к количеству нейтронов. Относительная атомная масса водорода равна 1, а относительная атомная масса углерода-12 равна 12.
Изотопы одного и того же элемента имеют разное количество нейтронов, поэтому вам нужно рассчитывать для одного конкретного изотопа. Периодические таблицы показывают относительную атомную массу как нижнее число для элемента, но при этом учитываются любые изотопы.
Найдите относительные молекулярные массы, сложив вклад каждого элемента. Используйте химическую формулу, чтобы найти, сколько атомов каждого из них входит, умножьте их относительные атомные массы на количество атомов каждого присутствующего, а затем сложите их все, чтобы найти результат.
Что такое относительная масса?
Относительная масса - это масса атома или молекулы относительно массы 1/12 атома углерода-12. По этой схеме нейтральный атом водорода имеет массу 1. Вы можете думать об этом как о подсчете каждого протона или нейтрона за 1 и игнорировании массы электронов, потому что они настолько малы по сравнению с ними. Таким образом, формула для относительной атомной массы проста:
Относительная атомная масса = количество протонов + количество нейтронов
Однако, поскольку ученые установили атом углерода-12 в качестве «стандартного атома», техническое определение таково:
Относительная атомная масса = масса атома ÷ (1/12 массы атома углерода-12)
Относительная атомная масса элемента
Элементы - это атомы из основных строительных блоков, образовавшиеся в результате Большого взрыва или в виде звезд, и они представлены в периодической таблице. Относительная атомная масса - это нижнее число в периодической таблице (верхнее число - это атомный номер, который подсчитывает количество протонов). Вы можете прочитать это число прямо из упрощенных периодических таблиц для многих элементов.
Однако технически точные периодические таблицы учитывают существование различных изотопов, и указанные в них относительные атомные массы не являются целыми числами. Изотопы - это версии одного и того же элемента с разным количеством нейтронов.
Вы всегда можете найти относительную массу элемента, добавив количество протонов к количеству нейтронов для конкретного изотопа рассматриваемого элемента. Например, атом углерода-12 имеет 6 протонов и 6 нейтронов, поэтому его относительная атомная масса равна 12. Обратите внимание, что когда указан изотоп атома, число после имени элемента является относительной атомной массой. Итак, уран-238 имеет относительную массу 238.
Периодическая таблица и изотопы
Относительные атомные массы в периодической таблице включают вклад различных изотопов путем получения средневзвешенного значения масс различных изотопов на основе их содержания. Хлор, например, имеет два изотопа: хлор-35 и хлор-37. Три четверти хлора, встречающегося в природе, - это хлор-35, а оставшаяся четверть - хлор-37. Формула, используемая для относительных масс в периодической таблице:
Относительная атомная масса = (масса изотопа 1 × содержание изотопа 1 + масса изотопа 2 × содержание изотопа 2 +…) ÷ 100
Итак, для хлора это:
Относительная атомная масса = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Для хлора относительная атомная масса в периодической таблице показывает 35,5 в соответствии с этим расчетом.
Относительная молекулярная масса
Просто сложите относительные массы составляющих элементов, чтобы найти относительную массу молекулы. Это легко сделать, если вы знаете относительные атомные массы рассматриваемых элементов. Например, вода имеет химическую формулу H2О, значит, есть два атома водорода и один атом кислорода.
Рассчитайте относительную молекулярную массу, умножив относительную атомную массу каждого атома на количество этих атомов в молекуле, а затем сложив результаты вместе. Это выглядит так:
Относительная молекулярная масса = (количество атомов элемента 1 × относительная масса элемента 1) + (количество атомов элемента 2 × относительная масса элемента 2) +…
Для ч2O, элемент 1 - водород с относительной атомной массой 1, а элемент 2 - кислород с относительной атомной массой 16, поэтому:
Относительная молекулярная масса = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Для ч2ТАК4, элемент 1 - водород (H), элемент 2 - сера (S с относительной массой = 32), а элемент 3 - кислород (O), поэтому тот же расчет дает:
Относительная молекулярная масса H2ТАК4 = (количество атомов H × относительная масса H) + (количество атомов S × относительная масса S) + (количество атомов O × относительная масса O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Вы можете использовать тот же подход для любой молекулы.