Relatívna hmotnosť je dôležitým pojmom v chémii. Existuje na zjednodušenie procesu výpočtu hmotnosti atómu alebo molekuly. V absolútnych jednotkách majú protóny a neutróny hmotnosť rádovo 10−27 kilogramov, čo je miliardtina miliardtiny miliardtiny kilogramu, a elektróny majú ešte menšiu hmotnosť asi 10−30 kilogramov, asi tisíckrát menej ako protón alebo neutrón. V praktických situáciách by to bolo ťažké vyriešiť, preto vedci definujú relatívnu atómovú hmotnosť atómu uhlíka ako 12 a na tomto základe vypracujú všetko ostatné.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Nájdite relatívnu hmotnosť ľubovoľného atómu pridaním počtu protónov k počtu neutrónov. Vodík má relatívnu atómovú hmotnosť 1 a uhlík-12 relatívnu atómovú hmotnosť 12.
Izotopy toho istého prvku majú rôzny počet neutrónov, takže je potrebné vypočítať jeden konkrétny izotop. Periodické tabuľky ukazujú relatívnu atómovú hmotnosť ako spodné číslo prvku, ale zohľadňujú sa tým všetky izotopy.
Nájdite relatívne molekulové hmotnosti spočítaním príspevkov od každého prvku. Pomocou chemického vzorca zistite, koľko každého z atómov je obsiahnutých, vynásobte ich relatívne atómové hmotnosti počtom atómov každého z prítomných a potom ich všetky spočítajte, aby ste našli výsledok.
Aká je relatívna omša?
Relatívna hmotnosť je hmotnosť atómu alebo molekuly v pomere k hmotnosti 1/12 atómu uhlíka-12. Podľa tejto schémy má neutrálny atóm vodíka hmotnosť 1. Môžete si to predstaviť tak, že každý protón alebo neutrón počítate ako 1 a ignorujete masy elektrónov, pretože sú v porovnaní s nimi také malé. Vzorec pre relatívnu atómovú hmotnosť je teda jednoduchý:
Relatívna atómová hmotnosť = počet protónov + počet neutrónov
Pretože však vedci stanovili atóm uhlíka 12 ako „štandardný atóm“, technická definícia znie:
Relatívna atómová hmotnosť = hmotnosť atómu ÷ (1/12 hmotnosti atómu uhlíka-12)
Relatívna atómová hmotnosť prvku
Prvky sú základné atómy stavebných blokov vytvorené vo veľkom tresku alebo vo hviezdach a sú zastúpené v periodickej tabuľke. Relatívna atómová hmotnosť je nižšie číslo v periodickej tabuľke (horné číslo je atómové číslo, ktoré počíta počet protónov). Toto číslo môžete čítať priamo zo zjednodušených periodických tabuliek pre mnoho prvkov.
Avšak technicky presné periodické tabuľky zodpovedajú za existenciu rôznych izotopov a relatívne atómové hmotnosti, ktoré uvádzajú, nie sú celé čísla. Izotopy sú verzie toho istého prvku s rôznym počtom neutrónov.
Relatívnu hmotnosť prvku môžete kedykoľvek nájsť pridaním počtu protónov k počtu neutrónov pre konkrétny izotop prvku, ktorý uvažujete. Napríklad atóm uhlíka-12 má 6 protónov a 6 neutrónov, a teda má relatívnu atómovú hmotnosť 12. Upozorňujeme, že keď je zadaný izotop atómu, číslo za menom prvku je relatívna atómová hmotnosť. Takže urán-238 má relatívnu hmotnosť 238.
Periodická tabuľka a izotopy
Relatívne atómové hmotnosti v periodickej tabuľke zahŕňajú príspevok od rôznych izotopov tak, že sa z nich urobí vážený priemer hmotností rôznych izotopov. Napríklad chlór má dva izotopy: chlór-35 a chlór-37. Tri štvrtiny chlóru nájdeného v prírode je chlór-35 a zvyšná štvrtina chlór-37. Vzorec použitý pre relatívne hmotnosti v periodickej tabuľke je:
Relatívna atómová hmotnosť = (množstvo izotopu 1 × množstvo izotopu 1 + množstvo izotopu 2 × množstvo × izotopu 2 +…) ÷ 100
Pre chlór to je:
Relatívna atómová hmotnosť = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Pre chlór predstavuje relatívna atómová hmotnosť v periodickej tabuľke 35,5 v súlade s týmto výpočtom.
Relatívna molekulová hmotnosť
Jednoducho pridajte relatívne hmotnosti jednotlivých prvkov, aby ste našli relatívnu hmotnosť molekuly. Toto je ľahké urobiť, ak poznáte relatívne atómové hmotnosti predmetných prvkov. Napríklad voda má chemický vzorec H2O, takže existujú dva atómy vodíka a jeden atóm kyslíka.
Vypočítajte relatívnu molekulovú hmotnosť vynásobením relatívnej atómovej hmotnosti každého atómu počtom týchto atómov v molekule a následným sčítaním výsledkov. Vyzerá to takto:
Relatívna molekulová hmotnosť = (počet atómov prvku 1 × relatívna hmotnosť prvku 1) + (počet atómov prvku 2 × relatívna hmotnosť prvku 2) +…
Pre H2O, prvok 1 je vodík s relatívnou atómovou hmotnosťou 1 a prvok 2 je kyslík s relatívnou atómovou hmotnosťou 16, takže:
Relatívna molekulová hmotnosť = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Pre H2TAK4, prvok 1 je vodík (H), prvok 2 je síra (S s relatívnou hmotnosťou = 32) a prvok 3 je kyslík (O), takže rovnaký výpočet dáva:
Relatívna molekulová hmotnosť H2TAK4 = (počet atómov H × relatívna hmotnosť H) + (počet atómov S × relatívna hmotnosť S) + (počet atómov O × relatívna hmotnosť O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Rovnaký prístup môžete použiť pre každú molekulu.