Када потражите атомску масу елемента, рецимо угљеника, идете у периодни систем и гледате испод симбола елемента. Ова вредност је заправо просечна атомска маса елемента. Али, просек чега?
Већина природних елемената има више изотопа. Изотопи елемента имају различите масе јер садрже различит број неутрона. Приликом мерења атомске масе, научници се одлучују за употребу просек маса мешавине изотопа која се јавља у природи.
Израчунавање просечне атомске масе
Погледајте угљеник: природно богатство угљеника-12 и угљеника-13 износи 98,90 и 1,10 процента. Атомска маса угљеника-12 је 12,00000 аму (атомска јединица масе), док је атомска маса угљеника-13 13,00335 аму.
Да би се израчунала просечна атомска маса, процентуална количина мора прво да се претвори у децимале. Значи да када се саберу, обиља морају бити једнака. Да бисте проценат обиља претворили у децималу, поделите са 100.
Бројна фракција угљеника-12 је 0,9890, а фракционарна 0,0510.
Затим множите делимично обиље масом и сабирате их.
Тако,
Просечна атомска маса угљеника је ових 12,01 аму. Ово је број пријављен у периодном систему. Логично је да је просечна атомска маса ближа 12, јер је делимично обиље угљеника-12 много више од угљеника-13.
Формула просечне атомске масе
Горњи поступак се може генерализовати следећом формулом:
Ево, м маса специфичног изотопа и ф је делимично обиље. Све док су све вредности од ф збројите један, спремни сте. Ово је добра провера како бисте били сигурни да правилно рачунате.
Погледајте овај пример израчунавања просечне атомске масе магнезијума. Табела у наставку садржи информације о изотопу, маси и обиљу.
| Изотоп | Миса | Заступљеност |
|---|---|---|
24Мг |
23.98504 |
78.99% |
25Мг |
24.98583 |
10.00% |
26Мг |
25.98259 |
11.01% |
Можете користити горњу формулу да бисте пронашли просечну атомску масу.
Почните тако што ћете проценте претворити у делимично обиље дељењем сваког броја са 100. Након овога табела изгледа на следећи начин:
| Изотоп | Миса | Делимично обиље |
|---|---|---|
24Мг |
23.98504 |
0.7899 |
25Мг |
24.98583 |
0.1000 |
26Мг |
25.98259 |
0.1101 |
Да бисте били сигурни да сте правилно израчунали математику и да ли су вредности које имате тачне, добра је идеја да се осигура да се сва фракциона обиља збрајају у један.
Добро, додаје се један. Можете наставити са прорачуном.
Даље, масу и одговарајуће делно обиље можете укључити у горе описану једначину:
Стављање вредности из табеле даје:
Заједно то значи да је просечна атомска маса Мг:
Веома је важно напоменути да иако је просечна атомска маса магнезијума 24,31 аму, а просечна атомска маса угљеника 12,01 аму, то није маса било ког појединачног атома. На пример, ако бисте требали да покупите појединачни атом угљеника (претварајте се да је то могуће!) онда би то било 12.00 аму или 13.000335 аму. Било би не бити 12.01 аму.
На исти начин када покупите било који појединачни атом магнезијума то би било 23,98504 аму, 24,98583 аму или 25,98259 аму. Просечна атомска маса је једноставно начин за научнике да објасне стабилне изотопе елемента који постоје на земљи. Не означава масу појединачног атома, осим ако тај елемент има само један стабилни изотоп.