Kuinka löytää suhteellinen massa

Sisältö

• TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
• Mikä on suhteellinen massa?
• Elementin suhteellinen atomimassa
• Jaksollinen taulukko ja isotoopit
• Suhteellinen molekyylimassa

Suhteellinen massa on tärkeä käsite kemiassa. Se on olemassa yksinkertaistamaan atomin tai molekyylin massan selvittämisprosessia. Absoluuttisissa yksiköissä protonien ja neutronien massat ovat luokkaa 10⁻²⁷ kiloa, joka on miljardi miljardia miljardia kiloa, ja elektronien massa on vielä pienempi, noin 10⁻³⁰ kiloa, noin tuhat kertaa vähemmän kuin protoni tai neutroni. Tätä olisi vaikea käsitellä käytännöllisissä tilanteissa, joten tutkijat määrittelevät hiiliatomin suhteellisen atomimassan arvoksi 12 ja tekevät kaiken muun tämän perusteella.

TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)

Löydä minkä tahansa atomin suhteellinen massa lisäämällä protonien lukumäärä neutronien lukumäärään. Vedyn suhteellinen atomimassa on 1 ja hiili-12: n suhteellinen atomimassa on 12.

Saman elementin isotoopeilla on erilainen määrä neutroneja, joten sinun on laskettava yksi tietty isotooppi. Määräajoin esitetyt taulukot esittävät suhteellisen atomimassan elementin alaosana, mutta tämä ottaa huomioon mahdolliset isotoopit.

Löydä suhteelliset molekyylimassat laskemalla yhteen kunkin elementin osuudet. Käytä kemiallista kaavaa selvittääksesi kuinka monta kustakin atomista on mukana, kerro niiden suhteelliset atomimassat kunkin läsnä olevan atomin lukumäärällä ja lisää ne sitten kaikki yhteen tuloksen löytämiseksi.

Mikä on suhteellinen massa?

Suhteellinen massa on atomin tai molekyylin massa suhteessa 1/12 hiili-12-atomin massaan. Tämän kaavion mukaan neutraalilla vetyatomilla on massa 1. Voit ajatella, että tämä laskee jokaisen protonin tai neutronin yhdeksi ja jättää huomioimatta elektronien massat, koska ne ovat niin pieniä verrattuna. Joten kaava suhteelliselle atomimassalle on yksinkertaisesti:

Suhteellinen atomimassa = protonien lukumäärä + neutronien lukumäärä

Koska tutkijat kuitenkin asettivat hiili-12-atomin ”standardiatomiksi”, tekninen määritelmä on seuraava:

Suhteellinen atomimassa = atomin massa ÷ (1/12 hiili-12-atomin massasta)

Elementin suhteellinen atomimassa

Elementit ovat isossa bangissa tai tähdellä luodut perusrakenteelliset atomit, ja ne on esitetty jaksollisessa taulukossa. Suhteellinen atomimassa on jaksollisen taulukon alempi luku (ylempi numero on atominumero, joka laskee protonien määrän). Voit lukea tämän numeron suoraan yksinkertaistetuista jaksotaulukoista monille elementeille.

Teknisesti täsmälliset jaksolliset taulukot kuitenkin kuvaavat erilaisten isotooppien olemassaoloa, ja niiden esittämät suhteelliset atomimassat eivät ole kokonaislukuja. Isotoopit ovat saman elementin versioita, joilla on eri määrä neutroneja.

Voit aina löytää elementin suhteellisen massan lisäämällä protonien lukumäärän tarkastelemasi elementin tietyn isotoopin neutronien lukumäärään. Esimerkiksi, hiili-12-atomissa on 6 protonia ja 6 neutronia, ja siten sen suhteellinen atomimassa on 12. Huomaa, että kun atomin isotooppi määritetään, elementin nimen jälkeinen luku on suhteellinen atomimassa. Joten uraani-238: n suhteellinen massa on 238.

Jaksollinen taulukko ja isotoopit

Jaksollisen taulukon suhteelliset atomimassat sisältävät eri isotooppien osuuden ottamalla eri isotooppien massojen painotettu keskiarvo niiden runsauden perusteella. Esimerkiksi kloorilla on kaksi isotooppiä: kloori-35 ja kloori-37. Kolme neljäsosaa luonnossa löydetystä kloorista on kloori-35 ja loput neljäsosa kloori-37. Jaksotaulukon suhteellisiin massoihin käytetty kaava on:

Suhteellinen atomimassa = = (isotoopin 1 massa × isotoopin 1 runsaus + isotoopin 2 massa × isotoopin 2 runsaus +…) ÷ 100

Joten kloorin tapauksessa tämä on:

Suhteellinen atomimassa = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100

= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5

Kloorin osalta jaksollisen taulukon suhteellinen atomimassa on 35,5 tämän laskelman mukaisesti.

Suhteellinen molekyylimassa

Lisää yksinkertaisesti ainesosien suhteelliset massat molekyylin suhteellisen massan löytämiseksi. Tämä on helppo tehdä, jos tiedät kyseisten elementtien suhteelliset atomimassat. Esimerkiksi veden kemiallinen kaava on H₂O, joten vetyatomeja on kaksi ja happiatomia.

Laske suhteellinen molekyylimassi kertomalla kunkin atomin suhteellinen atomimassa massa molekyylin atomien lukumäärällä ja lisäämällä sitten tulokset yhteen. Tämä näyttää tältä:

Suhteellinen molekyylimassa = (elementin 1 atomien lukumäärä × elementin 1 suhteellinen massa) + (elementin 2 atomien lukumäärä x elementin 2 suhteellinen massa) +…

H: lle₂O, elementti 1 on vety, jonka suhteellinen atomimassa on 1, ja elementti 2 on happea, jonka suhteellinen atomimassa on 16, joten:

Suhteellinen molekyylimassa = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18

H: lle₂NIIN₄, elementti 1 on vety (H), elementti 2 on rikki (S suhteellisella massalla = 32) ja elementti 3 on happea (O), joten sama laskelma antaa:

H: n suhteellinen molekyylimassa₂NIIN₄ = (H-atomien lukumäärä × H: n suhteellinen massa) + (S-atomien lukumäärä × S: n suhteellinen massa) + (O-atomien lukumäärä × O: n suhteellinen massa)

= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)

= 2 + 32 + 64 = 98

Voit käyttää samaa lähestymistapaa mihin tahansa molekyyliin.