Bağıl kütle kimyada önemli bir kavramdır. Bir atomun veya molekülün kütlesini hesaplama sürecini basitleştirmek için vardır. Mutlak birimlerde, protonlar ve nötronlar 10 mertebesinde kütleye sahiptir.−27 kilogram, bir kilogramın milyarda birinin milyarda birinin milyarda biri kadardır ve elektronların kütlesi yaklaşık 10 kadar daha küçüktür.−30 kilogram, bir proton veya nötrondan yaklaşık bin kat daha az. Pratik durumlarda bununla başa çıkmak zor olurdu, bu nedenle bilim adamları bir karbon atomunun göreceli atom kütlesini 12 olarak tanımlar ve diğer her şeyi bu temelde çalışır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Nötron sayısına proton sayısını ekleyerek herhangi bir atomun göreli kütlesini bulun. Hidrojenin göreli atom kütlesi 1'dir ve karbon-12'nin göreli atom kütlesi 12'dir.
Aynı elementin izotopları farklı sayıda nötron içerir, bu nedenle belirli bir izotop için hesaplama yapmanız gerekir. Periyodik tablolar, bir elementin alt numarası olarak bağıl atom kütlesini gösterir, ancak bu, herhangi bir izotopu hesaba katar.
Her elementin katkılarını toplayarak bağıl moleküler kütleleri bulun. Her atomdan kaç tane olduğunu bulmak için kimyasal formülü kullanın, göreli atom kütlelerini mevcut atomların sayısıyla çarpın ve ardından sonucu bulmak için hepsini toplayın.
Bağıl Kütle Nedir?
Bağıl kütle, bir karbon-12 atomunun 1/12'sine göre bir atom veya molekülün kütlesidir. Bu şemaya göre, nötr bir hidrojen atomunun kütlesi 1'dir. Bunu, her protonu veya nötronu 1 olarak saymak ve karşılaştırıldığında çok küçük oldukları için elektron kütlelerini yok saymak olarak düşünebilirsiniz. Yani bağıl atom kütlesi formülü basitçe:
Bağıl atom kütlesi = proton sayısı + nötron sayısı
Bununla birlikte, bilim adamları "standart atom" olarak bir karbon-12 atomu belirlediklerinden, teknik tanım şöyledir:
Bağıl atom kütlesi = atom kütlesi ÷ (bir karbon-12 atomunun kütlesinin 1/12'si)
Bir Elementin Bağıl Atom Kütlesi
Elementler, büyük patlamada veya yıldızlarda yaratılan temel yapı taşı atomlarıdır ve periyodik tabloda temsil edilirler. Göreceli atom kütlesi, periyodik tablodaki alt sayıdır (üst sayı, proton sayısını sayan atom numarasıdır). Bu sayıyı birçok element için basitleştirilmiş periyodik tablolardan okuyabilirsiniz.
Bununla birlikte, teknik olarak doğru periyodik tablolar, farklı izotopların varlığını açıklar ve listeledikleri göreli atom kütleleri tam sayı değildir. İzotoplar, aynı elementin farklı sayıda nötron içeren versiyonlarıdır.
Bir elementin göreceli kütlesini, düşündüğünüz elementin spesifik izotopu için proton sayısını nötron sayısına ekleyerek her zaman bulabilirsiniz. Örneğin, bir karbon-12 atomunun 6 protonu ve 6 nötronu vardır ve dolayısıyla göreli atom kütlesi 12'dir. Bir atomun izotopu belirtildiğinde, elementin adından sonraki sayının göreli atom kütlesi olduğuna dikkat edin. Yani uranyum-238'in göreli kütlesi 238'dir.
Periyodik Tablo ve İzotoplar
Periyodik tablodaki bağıl atom kütleleri, farklı izotopların kütlelerinin bolluklarına göre ağırlıklı bir ortalamasını alarak farklı izotopların katkısını içerir. Örneğin, klorun iki izotopu vardır: klor-35 ve klor-37. Doğada bulunan klorun dörtte üçü klor-35, kalan çeyreği ise klor-37'dir. Periyodik tablodaki bağıl kütleler için kullanılan formül:
Bağıl atom kütlesi = (izotop 1 kütle × izotop 1 bolluk + izotop 2 kütle × izotop 2 bolluk + …) ÷ 100
Yani klor için bu:
Bağıl atom kütlesi = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Klor için periyodik tablodaki bağıl atom kütlesi bu hesaplama doğrultusunda 35.5'i gösterir.
Bağıl Moleküler Kütle
Bir molekülün nispi kütlesini bulmak için basitçe kurucu elementlerin nispi kütlelerini ekleyin. Söz konusu elementlerin göreli atom kütlelerini biliyorsanız, bunu yapmak kolaydır. Örneğin, suyun kimyasal formülü H'dir.2O, yani iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu var.
Her bir atomun bağıl atom kütlesini moleküldeki bu atomların sayısıyla çarparak ve ardından sonuçları bir araya getirerek bağıl moleküler kütleyi hesaplayın. Bu şuna benziyor:
Bağıl moleküler kütle = (1. elementin atom sayısı × 1 elementin nispi kütlesi) + (2 elementin atom sayısı × 2 elementin nispi kütlesi + …
H için2O, element 1, bağıl atom kütlesi 1 olan hidrojendir ve element 2, göreli atom kütlesi 16 olan oksijendir, yani:
Bağıl moleküler kütle = (2 × 1) + (1× 16) = 2 + 16 = 18
H için2YANİ4, element 1 hidrojendir (H), element 2 kükürttür (nispi kütle ile S = 32) ve element 3 oksijendir (O), dolayısıyla aynı hesaplama şunu verir:
H'nin bağıl moleküler kütlesi2YANİ4 = (H atom sayısı × H bağıl kütlesi) + (S atom sayısı x S bağıl kütlesi) + (O atom sayısı x bağıl O kütlesi)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Aynı yaklaşımı herhangi bir molekül için de kullanabilirsiniz.