Contenuto

• Passi
• Consigli
• avvertimento
• Quello di cui hai bisogno

L'atomo di massa media non è una misura diretta della massa di un atomo. Invece, questa è la massa media per atomo da un tipico campione dell'elemento. Se puoi misurare le masse di miliardi di singoli atomi, puoi scoprirlo calcolando la loro media. Abbiamo un metodo più pratico, che si basa sulle informazioni sui diversi isotopi dell'elemento chimico.

Passi

Parte 1 di 2: calcola l'atomo di massa media

1. 

   Comprendi gli isotopi e gli atomi di massa. In natura, la maggior parte degli elementi esiste in molte forme o isotopi. L'unica differenza tra due isotopi dello stesso elemento è il numero di neutroni nell'atomo, il cui numero di neutroni influenza l'atomo di massa. Il calcolo dell'atomo di massa media tiene conto dell'effetto di questa differenza e ti dice la massa media di ogni atomo in un campione di quegli atomi.
   • Ad esempio, l'elemento argento (Ag) ha due isotopi naturali: Ag-107 e Ag-109 (o Ag e Ag). L'isotopo prende il nome dal "numero di massa", ovvero la somma del numero di protoni e del numero di neutroni in un atomo. Ciò significa che l'Ag-109 ha due neutroni in più rispetto all'Ag-107, quindi il suo atomo è un po 'più pesante.

2. 

   
   
   Trova la massa di ogni isotopo. Hai bisogno di due informazioni per ogni isotopo, puoi cercarle nei libri di consultazione o cercare online, ad esempio webelements.com. Il primo è l'atomo di massa o massa atomica di ciascun isotopo. Gli isotopi con più neutroni hanno più massa.
   • Ad esempio, l'isotopo d'argento Ag-107 ha l'atomo di massa 106,90509 amu (l'unità di un atomo cubico). L'isotopo Ag-109 è leggermente più pesante con una massa di 108,90470.
   • La coppia di decimali alla fine può essere leggermente diversa nei documenti. Non scrivere alcun numero tra parentesi dopo la messa.

3. 

   
   
   Annota il tasso di sopravvivenza naturale per ogni isotopo. Questo rapporto indica la prevalenza dell'isotopo, come percentuale degli atomi totali dell'elemento. Puoi trovare queste informazioni nello stesso documento con un atomo cubico su di esso. La sopravvivenza naturale di tutti gli isotopi dovrebbe essere del 100% (sebbene possa differire leggermente a causa dell'errore di arrotondamento).
   • L'isotopo Ag-107 ha il rapporto del 51,86%. L'isotopo Ag-109 è meno comune al tasso del 48,14%. Ciò significa che un normale campione d'argento ha il 51,86% di Ag-107 e il 48,14% di Ag-109.
   • Tutti gli isotopi che non hanno questo tasso di sopravvivenza vengono ignorati. Questi isotopi non esistono naturalmente sulla terra.

4. 

   
   
   Converti la percentuale dell'isotopo in un numero decimale. Dividere questo rapporto per 100 produrrà lo stesso valore di un decimale.
   • Nel campione d'argento sopra, il rapporto degli isotopi è 51,86 / 100 = 0,5186 e 48,14 / 100 = 0,4814.

5. 

   Trova l'atomo cubico medio. L'atomo di massa media di un elemento ha n isotopi uguali (Blocco atomico_{Isotopo 1} * rapporto_{Isotopo 1}) + (massa atomica_{Isotopo 2} * rapporto_{Isotopo 2}) + ... + (massa atomica_{isotopi n} * rapporto_{isotopi n}. Questo è un esempio di "massa media", nel senso che maggiore è il tasso di sopravvivenza dell'isotopo, maggiore è il suo effetto sul risultato. Come applicare questa formula per l'argento è la seguente:
   • Atomo di massa media_Ag = (atomo cubico_Ag-107 * rapporto_Ag-107) + (massa atomica_Ag-109 * rapporto_Ag-109)
     =(106,90509 * 0,5186) + (108,90470 * 0,4814)
     = 55,4410 + 52,4267
     = 107,8677 amu.
   • Trova quell'elemento sulla tavola periodica per controllare i risultati. L'atomo cubico medio è sempre scritto sotto il simbolo chimico dell'elemento.
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Parte 2 di 2: utilizzo dei risultati

1. 

   Converti massa in numero atomico. L'atomo cubico medio mostra la relazione tra massa e numero atomico in un tipico campione di quell'elemento. Questo è molto utile nei laboratori chimici perché è quasi impossibile contare con precisione gli atomi, ma le masse sono facili da determinare. Ad esempio, potresti pesare un campione d'argento e sapere che ci sarà un atomo d'argento per ogni 107,8677 amu.

2. 

   Converti in massa molare. L'unità di massa atomica è molto piccola, quindi i chimici usano spesso l'unità di grammo per la massa. Fortunatamente abbiamo definizioni di questi concetti, quindi la trasformazione dovrebbe essere facile. Basta moltiplicare l'atomo di massa media per 1 g / mol (costante di massa molare) per ottenere un risultato in g / mol. Ad esempio, 107,8677 grammi di argento contengono una mole di atomi di argento.

3. 

   Trova la massa molecolare media. Poiché una molecola è una raccolta di atomi, puoi aggiungere la massa di tutti gli atomi per trovare la massa molecolare. Se si utilizza un atomo di massa media (invece della massa di un particolare isotopo), il risultato sarebbe la massa molecolare media di un campione in natura. Ecco un esempio:
   • Una molecola d'acqua ha la formula chimica H.₂O contiene due atomi di idrogeno (H) e un atomo di ossigeno (O).
   • L'idrogeno ha un atomo di massa media di 1.00794 amu. L'ossigeno ha una massa atomica media di 15.9994 amu.
   • Quindi la massa molecolare media di H.₂O è uguale a (1,00794) (2) + 15,9994 = 18,01528 amu, che è equivalente a 18,01528 g / mol.
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Consigli

• Il concetto di massa atomica relativa è talvolta usato come sinonimo di un atomo di massa media. C'è una leggera differenza perché la massa atomica è relativamente un unità; è una misura della massa relativa a un atomo di carbonio-12. Finché si utilizza l'unità di massa atomica nel calcolo dell'atomo cubico medio, questi due valori sono gli stessi.
• Il numero tra parentesi dopo l'atomo cubico ci dice l'errore. Ad esempio, l'atomo di massa 1.0173 (4) significa che l'atomo normale dell'elemento ha un intervallo di massa di circa 1.0173 ± 0.0004. Non è necessario ottenere questo numero se non è richiesto.
• Nella tavola periodica, l'atomo cubico medio dell'elemento successivo è più grande di quello precedente, con poche eccezioni. Ecco un modo rapido per controllare i risultati.
• 1 unità di massa atomica è 1/12 della massa di un atomo di carbonio-12.
• I tassi di sopravvivenza degli isotopi sono calcolati in base ai tipici campioni presenti in natura sulla terra. Le sostanze non presenti in natura come i meteoriti o una prodotta in laboratorio possono avere rapporti isotopici diversi, quindi anche l'atomo di massa media è diverso.

avvertimento

• Gli atomi di massa sono sempre scritti in unità di massa atomica (amu o u), a volte chiamate dalton (Da). Non scrivere mai un'altra unità di massa (come un chilogrammo) dopo questo numero senza modificarlo.

Quello di cui hai bisogno

• Matita
• Carta
• Il computer portatile
• Dati sul tasso di sopravvivenza degli isotopi in natura.
• Dati di unità atomiche di massa per isotopi.