Kuidas leida suhtelist massi

Sisu

• TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
• Mis on suhteline mass?
• Elemendi suhteline aatommass
• Perioodiline tabel ja isotoobid
• Suhteline molekulmass

Suhteline mass on keemia oluline mõiste. See on loodud selleks, et lihtsustada aatomi või molekuli massi väljatöötamist. Absoluutühikutes on prootonite ja neutronite mass suurusjärgus 10⁻²⁷ kilogrammi, mis on miljardist miljardist kilogrammist kilogrammist, ja elektronide mass on veelgi väiksem, umbes 10⁻³⁰ kilogrammi, umbes tuhat korda vähem kui prooton või neutron. Sellega oleks praktilistes olukordades keeruline toime tulla, seetõttu määratlevad teadlased süsinikuaatomi suhtelise aatommassi 12 ja arvutavad selle põhjal välja kõik muu.

TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)

Mis tahes aatomi suhtelise massi leidmiseks lisage neutronite arvule prootonite arv. Vesiniku suhteline aatommass on 1 ja süsiniku-12 suhteline aatommass on 12.

Sama elemendi isotoopidel on erinev arv neutroneid, nii et peate arvutama ühe konkreetse isotoobi jaoks. Perioodilised tabelid näitavad suhtelist aatommassi elemendi alumise numbrina, kuid see võtab arvesse kõiki isotoope.

Suhteliste molekulmasside leidmiseks liidetakse iga elemendi panused. Keemilise valemi abil saate teada, kui palju igast aatomist on, korrutage nende suhteline aatommass iga olemasoleva aatomite arvuga ja lisage need kõik tulemuse leidmiseks.

Mis on suhteline mass?

Suhteline mass on aatomi või molekuli mass 1/12 süsiniku-12 aatomi massi suhtes. Selle skeemi kohaselt on neutraalse vesinikuaatomi mass 1. Võite arvata, et loete iga prootonit või neutronit kui 1 ja ignoreerite elektronide masse, kuna need on nii väikesed. Seega on suhtelise aatommassi valem lihtsalt järgmine:

Suhteline aatommass = prootonite arv + neutronite arv

Kuna teadlased määrasid süsinik-12 aatomi “standardseks aatomiks”, on tehniline määratlus järgmine:

Suhteline aatommass = aatomi mass ÷ (1/12 süsiniku-12 aatomi massist)

Elemendi suhteline aatommass

Elemendid on põhilised ehitusaatomite aatomid, mis on loodud suure paugu või tähtedena, ja need on esindatud perioodilises tabelis. Suhteline aatommass on madalam arv periooditabelil (ülemine arv on aatomnumber, mis loendab prootonite arvu). Seda arvu saate lugeda paljude elementide jaoks otse lihtsustatud perioodilistest tabelitest.

Kuid tehniliselt täpsed perioodilised tabelid kajastavad erinevate isotoopide olemasolu ja nende loetletud suhteline aatommass ei ole täisarv. Isotoobid on sama elemendi versioonid erineva arvu neutronitega.

Elemendi suhtelise massi leiate alati, kui prootonite arv lisatakse vaadeldava elemendi konkreetse isotoobi neutronite arvule. Näiteks süsiniku-12 aatomil on 6 prootonit ja 6 neutronit ning seega on nende suhteline aatommass 12. Pange tähele, et kui täpsustatakse aatomi isotoop, on elemendi nime järel olev arv suhteline aatommass. Nii on uraan-238 suhteline mass 238.

Perioodiline tabel ja isotoobid

Perioodilise tabeli suhtelised aatommassid hõlmavad erinevate isotoopide osakaalu, võttes erinevate isotoopide masside kaalutud keskmise nende arvukuse põhjal. Klooril on näiteks kaks isotoopi: kloor-35 ja kloor-37. Kolmveerand looduses leiduvast kloorist on kloor-35 ja ülejäänud veerand kloor-37. Perioodilise tabeli suhtelise massi jaoks kasutatav valem on järgmine:

Suhteline aatommass = (1. isotoobi mass × 1. isotoobi arvukus + 2. isotoobi mass × 2. isotoobi arvukus +…) ÷ 100

Kloori puhul on see järgmine:

Suhteline aatommass = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100

= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5

Kloori puhul näitab perioodilise tabeli suhteline aatommass vastavalt sellele arvutusele 35,5.

Suhteline molekulmass

Molekuli suhtelise massi leidmiseks lisage lihtsalt koostisosade suhteline mass. Seda on lihtne teha, kui teate kõnealuste elementide suhtelist aatommassi. Näiteks vee keemiline valem on H₂O, nii et seal on kaks vesinikuaatomit ja üks hapnikuaatom.

Arvutage suhteline molekulmass, korrutades iga aatomi suhtelise aatommassi molekulis olevate aatomite arvuga ja liites seejärel tulemused kokku. See näeb välja selline:

Suhteline molekulmass = (elemendi 1 aatomite arv × elemendi 1 suhteline mass) + (elemendi 2 aatomite arv × elemendi 2 suhteline mass) +…

H jaoks₂O, element 1 on vesinik suhtelise aatommassiga 1 ja element 2 on hapnik suhtelise aatommassiga 16, seega:

Suhteline molekulmass = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18

H jaoks₂Nii₄, element 1 on vesinik (H), element 2 on väävel (S suhtelise massiga = 32) ja element 3 on hapnik (O), nii et sama arvutus annab:

H suhteline molekulmass₂Nii₄ = (H aatomite arv × H suhteline mass) + (S aatomite arv × S suhteline mass) + (O aatomite arv × O suhteline mass)

= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)

= 2 + 32 + 64 = 98

Sama lähenemisviisi saate kasutada mis tahes molekuli jaoks.