Relativna masa je pomemben pojem v kemiji. Obstaja za poenostavitev postopka izračuna mase atoma ali molekule. V absolutnih enotah imajo protoni in nevtroni mase približno 10−27 kilogramov, kar je milijardita milijarda milijarditega kilograma, elektroni pa imajo še manjšo maso približno 10−30 kilogramov, približno tisočkrat manj kot proton ali nevtron. V praktičnih razmerah bi se s tem težko spoprijeli, zato znanstveniki opredeljujejo relativno atomsko maso ogljikovega atoma kot 12 in na tej podlagi izdelajo vse ostalo.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Poiščite relativno maso katerega koli atoma tako, da številu nevtronov dodate število protonov. Vodik ima relativno atomsko maso 1, ogljik-12 pa relativno atomsko maso 12.
Izotopi istega elementa imajo različno število nevtronov, zato morate izračunati za en določen izotop. Periodične tabele prikazujejo relativno atomsko maso kot spodnjo številko elementa, vendar to upošteva morebitne izotope.
Poiščite relativne molekulske mase tako, da seštejete prispevke vsakega elementa. S pomočjo kemijske formule poiščite, koliko posameznih atomov je vključenih, pomnožite njihove relativne atomske mase s številom atomov vsakega prisotnega in jih nato seštejte, da poiščete rezultat.
Kakšna je relativna masa?
Relativna masa je masa atoma ali molekule glede na maso 1/12 atoma ogljika-12. Po tej shemi ima nevtralni atom vodika maso 1. To lahko predstavljate kot štetje vsakega protona ali nevtrona kot 1 in ignoriranje mas elektronov, ker so v primerjavi s tem tako majhni. Formula za relativno atomsko maso je torej preprosto:
Relativna atomska masa = število protonov + število nevtronov
Ker pa so znanstveniki kot "standardni atom" postavili atom ogljika-12, je tehnična definicija:
Relativna atomska masa = masa atoma ÷ (1/12 mase atoma ogljika-12)
Relativna atomska masa elementa
Elementi so osnovni atomi gradnikov, ustvarjeni v velikem poku ali v zvezdah, in so predstavljeni v periodnem sistemu. Relativna atomska masa je spodnje število v periodnem sistemu (zgornje število je atomsko število, ki šteje število protonov). To številko lahko preberete neposredno iz poenostavljenih periodnih tabel za številne elemente.
Vendar pa tehnično natančne periodne tabele upoštevajo obstoj različnih izotopov in relativne atomske mase, ki jih naštevajo, niso cela števila. Izotopi so različice istega elementa z različnim številom nevtronov.
Relativno maso elementa lahko vedno najdete tako, da dodate število protonov številu nevtronov za določen izotop elementa, ki ga razmišljate. Atom ogljik-12 ima na primer 6 protonov in 6 nevtronov, zato ima relativno atomsko maso 12. Ko je določen izotop atoma, je številka za imenom elementa relativna atomska masa. Torej ima uran-238 relativno maso 238.
Periodni sistem in izotopi
Relativne atomske mase v periodnem sistemu vključujejo prispevek različnih izotopov, tako da se vzame tehtano povprečje mas različnih izotopov na podlagi njihove številčnosti. Klor ima na primer dva izotopa: klor-35 in klor-37. Tri četrtine klora, ki ga najdemo v naravi, je klor-35, preostala četrtina pa klor-37. Formula, uporabljena za relativne mase v periodnem sistemu, je:
Relativna atomska masa = (izotop 1 masa × izotop 1 številčnost + izotop 2 masa × izotop 2 številčnost +…) ÷ 100
Za klor je to:
Relativna atomska masa = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Za klor relativna atomska masa v periodnem sistemu kaže 35,5 v skladu s tem izračunom.
Relativna molekulska masa
Preprosto dodajte relativne mase sestavnih elementov, da poiščete relativno maso molekule. To je enostavno narediti, če poznate relativne atomske mase zadevnih elementov. Voda ima na primer kemično formulo H2O, torej sta dva atoma vodika in en atom kisika.
Izračunajte relativno molekulsko maso tako, da relativno atomsko maso vsakega atoma pomnožite s številom teh atomov v molekuli in nato rezultate seštejete. To izgleda takole:
Relativna molekulska masa = (število atomov elementa 1 × relativna masa elementa 1) + (število atomov elementa 2 × relativna masa elementa 2) +…
Za H2O, element 1 je vodik z relativno atomsko maso 1, element 2 pa kisik z relativno atomsko maso 16, torej:
Relativna molekulska masa = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Za H2Torej4, element 1 je vodik (H), element 2 žveplo (S z relativno maso = 32) in element 3 kisik (O), zato enak izračun daje:
Relativna molekulska masa H2Torej4 = (število atomov H × relativna masa H) + (število atomov S × relativna masa S) + (število atomov O × relativna masa O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Enak pristop lahko uporabite za katero koli molekulo.