Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Що таке відносна маса?
- Відносна атомна маса елемента
- Періодична таблиця та ізотопи
- Відносна молекулярна маса
Відносна маса - важливе поняття в хімії. Він існує для спрощення процесу відпрацювання маси атома або молекули. В абсолютних одиницях протони і нейтрони мають масу в порядку 10−27 кілограмів, що становить мільярд мільярда мільярда кілограма, а електрони мають ще меншу масу приблизно 10−30 кілограмів, приблизно в тисячу разів менше, ніж протон або нейтрон. З цим було б важко впоратися у практичних ситуаціях, тому вчені визначають відносну атомну масу атома вуглецю як 12, а все інше розробляють на цій основі.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Знайдіть відносну масу будь-якого атома, додавши кількість протонів до кількості нейтронів. Водень має відносну атомну масу 1, а вуглець-12 має відносну атомну масу 12.
Ізотопи одного і того ж елемента мають різну кількість нейтронів, тому потрібно обчислити один конкретний ізотоп. Періодичні таблиці показують відносну атомну масу як нижнє число для елемента, але це враховує будь-які ізотопи.
Знайдіть відносні молекулярні маси, додаючи внески кожного елемента. Використовуйте хімічну формулу, щоб знайти, скільки кожного атома включено, помножте їхні відносні атомні маси на кількість атомів кожного присутніх, а потім додайте їх усі, щоб знайти результат.
Що таке відносна маса?
Відносна маса - це маса атома або молекули відносно маси 1/12 атома вуглецю-12. За цією схемою нейтральний атом водню має масу 1. Ви можете подумати про це як підрахунок кожного протона чи нейтрона як 1 та ігнорування маси електронів, оскільки вони такі малі порівняно. Тож формула відносної атомної маси проста:
Відносна атомна маса = кількість протонів + кількість нейтронів
Однак, оскільки вчені встановлюють атом вуглецю-12 як "стандартний атом", технічне визначення таке:
Відносна атомна маса = маса атома ÷ (1/12 маси атома вуглецю-12)
Відносна атомна маса елемента
Елементи - це основні атоми будівельного блоку, створені у великому вибуху чи зірках, і вони представлені в періодичній таблиці. Відносна атомна маса - це нижнє число періодичної таблиці (верхнє число - атомне число, яке підраховує кількість протонів). Ви можете прочитати це число прямо з спрощених періодичних таблиць для багатьох елементів.
Однак технічно точні періодичні таблиці пояснюють існування різних ізотопів, і відносні атомні маси, які вони перераховують, не є цілими числами. Ізотопи - це версії одного і того ж елемента з різною кількістю нейтронів.
Ви завжди можете знайти відносну масу елемента, додавши кількість протонів до кількості нейтронів для конкретного ізотопу елемента, який ви розглядаєте. Наприклад, атом вуглецю-12 має 6 протонів і 6 нейтронів і тому має відносну атомну масу 12. Зверніть увагу, що коли вказаний ізотоп атома, число після назви елемента - відносна атомна маса. Так уран-238 має відносну масу 238.
Періодична таблиця та ізотопи
Відносні атомні маси на періодичній таблиці включають внесок різних ізотопів шляхом взяття середнього зваженого маси різних ізотопів, виходячи з їх кількості. Хлор, наприклад, має два ізотопи: хлор-35 та хлор-37. Три чверті хлору, що міститься в природі, - хлор-35, а решта чверті - хлор-37. Формула, яка використовується для відносних мас періодичної таблиці:
Відносна атомна маса = (ізотоп 1 маса × ізотоп 1 достаток + ізотоп 2 маса × ізотоп 2 достаток +…) ÷ 100
Отже, для хлору це:
Відносна атомна маса = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Для хлору відносна атомна маса в періодичній таблиці показує 35,5 відповідно до цього розрахунку.
Відносна молекулярна маса
Просто додайте відносні маси складових елементів, щоб знайти відносну масу молекули. Це легко зробити, якщо ви знаєте відносні маси атомів, про які йдеться. Наприклад, вода має хімічну формулу H2О, значить, є два атоми водню та один атом кисню.
Обчисліть відносну молекулярну масу, помноживши відносну атомну масу кожного атома на кількість цих атомів у молекулі, а потім додайте результати разом. Це виглядає приблизно так:
Відносна молекулярна маса = (кількість атомів елемента 1 × відносна маса елемента 1) + (кількість атомів елемента 2 × відносна маса елемента 2) +…
Для Н2О, елемент 1 - водень з відносною атомною масою 1, а елемент 2 - киснем з відносною атомною масою 16, так:
Відносна молекулярна маса = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Для Н2ТОМУ4, елемент 1 - водень (H), елемент 2 - сірка (S з відносною масою = 32), а елемент 3 - киснем (O), тому той самий розрахунок дає:
Відносна молекулярна маса Н2ТОМУ4 = (кількість атомів Н × відносна маса Н) + (кількість атомів S × відносна маса S) + (кількість атомів O × відносна маса O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Ви можете використовувати цей самий підхід для будь-якої молекули.