محتوا

• مراحل
• مشاوره
• هشدار
• آنچه شما نیاز دارید

اتم جرم متوسط ​​اندازه گیری مستقیم جرم یک اتم نیست. در عوض ، این میانگین جرم در هر اتم از نمونه معمولی عنصر است. اگر بتوانید جرم میلیاردها اتم منفرد را اندازه بگیرید ، می توانید با محاسبه میانگین آنها ، این موضوع را دریابید. ما یک روش عملی تر داریم که مبتنی بر اطلاعات مربوط به ایزوتوپ های مختلف عنصر شیمیایی است.

مراحل

قسمت 1 از 2: متوسط ​​اتم جرم را محاسبه کنید

1. 

   ایزوتوپ ها و اتم های جرم را بفهمید. در طبیعت ، بیشتر عناصر به اشکال مختلف یا ایزوتوپ وجود دارد. تنها تفاوت دو ایزوتوپ از یک عنصر در تعداد نوترون های اتم است که تعداد نوترون های آنها روی اتم جرم تأثیر می گذارد. محاسبه متوسط ​​اتم جرم اثر این اختلاف را در نظر می گیرد و میانگین جرم هر اتم را در نمونه ای از آن اتم ها به شما می گوید.
   • به عنوان مثال ، عنصر نقره (Ag) دارای دو ایزوتوپ طبیعی است: Ag-107 و Ag-109 (یا Ag و Ag). ایزوتوپ به نام "عدد جرم" یا مجموع تعداد پروتون ها و تعداد نوترون های یک اتم نامگذاری شده است. این بدان معناست که Ag-109 دارای دو نوترون بیشتر از Ag-107 است ، بنابراین اتم آن کمی سنگین تر است.

2. 

   
   
   جرم هر ایزوتوپ را پیدا کنید. برای هر ایزوتوپ به دو اطلاعات نیاز دارید ، می توانید آنها را در کتابهای مرجع جستجو کنید یا به صورت آنلاین جستجو کنید ، به عنوان مثال webeplement.com اول اتم جرم یا جرم اتمی هر ایزوتوپ است. جرم ایزوتوپهای دارای نوترون بیشتر است.
   • به عنوان مثال ، ایزوتوپ نقره ای Ag-107 دارای اتم جرم است 106،90509 amu (واحد اتم مکعب). ایزوتوپ Ag-109 با جرم کمی سنگین تر است 108,90470.
   • جفت اعشار در انتها می تواند در اسناد کمی متفاوت باشد. بعد از جمع شدن هیچ عددی را در پرانتز ننویسید.

3. 

   
   
   میزان بقای طبیعی هر ایزوتوپ را بنویسید. این نسبت نشان دهنده شیوع ایزوتوپ ، به عنوان درصدی از کل اتمهای عنصر است. این اطلاعات را می توانید در همان سند با یک اتم مکعب روی آن پیدا کنید. بقای طبیعی همه ایزوتوپ ها باید 100٪ باشد (اگرچه به دلیل خطای گرد کردن ممکن است کمی متفاوت باشد).
   • ایزوتوپ Ag-107 نسبت 51.86٪ دارد. ایزوتوپ Ag-109 با سرعت 48.14٪ کمتر رایج است. این بدان معنی است که یک نمونه نقره معمولی 51.86٪ Ag-107 و 48.14٪ Ag-109 دارد.
   • هر ایزوتوپ بدون این میزان بقا نادیده گرفته می شود. این ایزوتوپ ها به طور طبیعی روی زمین وجود ندارند.

4. 

   
   
   درصد ایزوتوپ را به عدد اعشاری تبدیل کنید. با تقسیم این نسبت بر 100 همان مقدار اعشار بدست می آید.
   • در نمونه نقره فوق ، نسبت ایزوتوپ ها 51.86 / 100 = است 0,5186 و 48،14 / 100 = 0,4814.

5. 

   اتم مکعب متوسط ​​را پیدا کنید. اتم جرم متوسط ​​یک عنصر دارد n ایزوتوپ برابر است (بلوک اتمی_{ایزوتوپ 1} نسبت *_{ایزوتوپ 1}) + (جرم اتمی_{ایزوتوپ 2} نسبت *_{ایزوتوپ 2}) + ... + (جرم اتمی_{ایزوتوپ ها n} نسبت *_{ایزوتوپ ها n}. این یک نمونه از "جرم متوسط" است ، به این معنی که هرچه میزان بقای ایزوتوپ بیشتر باشد ، تأثیر آن بر نتیجه بیشتر است. نحوه استفاده از این فرمول برای نقره به شرح زیر است:
   • اتم جرم متوسط_آگ = (اتم مکعب)_Ag-107 نسبت *_Ag-107) + (جرم اتمی_Ag-109 نسبت *_Ag-109)
     =(106,90509 * 0,5186) + (108,90470 * 0,4814)
     = 55,4410 + 52,4267
     = 107.8677 amu.
   • برای بررسی نتایج ، آن عنصر را روی جدول تناوبی پیدا کنید. اتم مکعب متوسط ​​همیشه زیر نماد شیمیایی عنصر نوشته می شود.
   تبلیغات

قسمت 2 از 2: استفاده از نتایج

1. 

   تبدیل جرم به عدد اتمی. اتم جرم متوسط ​​رابطه بین جرم و تعداد اتم ها را در یک نمونه معمولی از آن عنصر نشان می دهد. این مورد در آزمایشگاه های شیمیایی بسیار مفید است زیرا شمارش دقیق اتم ها تقریباً غیرممکن است ، اما تعیین جرم ها آسان است. به عنوان مثال ، شما می توانید یک نمونه از نقره را وزن کنید و بدانید که به ازای هر 107،8677 آمو یک اتم نقره وجود دارد.

2. 

   تبدیل به جرم مولی. واحد جرم اتمی بسیار کوچک است ، بنابراین شیمیدانان اغلب از واحد گرم برای جرم استفاده می کنند. خوشبختانه ما تعاریفی از این مفاهیم داریم ، بنابراین تغییر شکل آن باید آسان باشد. کافیست اتم جرم متوسط ​​را در 1 گرم در مول (ثابت جرم مولی) ضرب کنید تا در گرم / مول نتیجه بگیرید. به عنوان مثال ، 107،8677 گرم نقره حاوی یک مول اتم نقره است.

3. 

   جرم مولکولی متوسط ​​را پیدا کنید. از آنجا که یک مولکول مجموعه ای از اتم ها است ، می توانید جرم همه اتم ها را اضافه کنید تا جرم مولکولی پیدا کنید. اگر بخواهید از یک اتم جرم متوسط ​​(به جای جرم یک ایزوتوپ خاص) استفاده کنید ، نتیجه این می شود که جرم مولکولی متوسط ​​یک نمونه در طبیعت باشد. به عنوان مثال:
   • یک مولکول آب دارای فرمول شیمیایی H است₂O حاوی دو اتم هیدروژن (H) و یک اتم اکسیژن (O) است.
   • هیدروژن دارای اتم جرم متوسط ​​100794 amu است. اکسیژن دارای جرم اتمی متوسط ​​159994 amu است.
   • بنابراین متوسط ​​جرم مولکولی H₂O برابر است با (1،00794) (2) + 15،9994 = 18،01528 amu ، که معادل 18،01528 g / mol است.
   تبلیغات

مشاوره

• مفهوم جرم اتمی نسبی گاهی مترادف با یک اتم جرم متوسط ​​استفاده می شود. تفاوت جزیی وجود دارد زیرا جرم اتمی نسبتاً واحد نیست. این اندازه گیری جرم نسبت به یک اتم کربن -12 است. تا زمانی که شما از واحد جرم اتمی در محاسبه اتم مکعب متوسط ​​استفاده می کنید ، این دو مقدار یکسان هستند.
• عدد داخل پرانتز بعد از اتم مکعب خطا را به ما نشان می دهد. به عنوان مثال ، اتم جرم 1.0173 (4) به این معنی است که اتم طبیعی عنصر دارای دامنه جرمی در حدود 0.0004 ± 1.0173 است. در صورت عدم درخواست این شماره نیازی به دریافت آن ندارید.
• در جدول تناوبی ، متوسط ​​اتم مکعب عنصر زیر بزرگتر از مورد قبل از آن است ، با استثنائات کمی. در اینجا یک راه سریع برای بررسی نتایج وجود دارد.
• 1 واحد جرم اتمی 1/12 جرم یک اتم کربن -12 است.
• میزان بقای ایزوتوپ با توجه به نمونه های معمول روی زمین محاسبه می شود. مواد غیر طبیعی مانند شهاب سنگ یا ماده تولید شده در آزمایشگاه می توانند نسبت های مختلف ایزوتوپ داشته باشند ، بنابراین اتم جرم متوسط ​​نیز متفاوت است.

هشدار

• اتم های جرم همیشه در واحدهای جرم اتمی (amu یا u) نوشته می شوند که گاهی دالتون (Da) نیز نامیده می شوند. هرگز بعد از این عدد بدون تغییر یک واحد جرم دیگر (مانند یک کیلوگرم) ننویسید.

آنچه شما نیاز دارید

• مداد
• کاغذ
• لپ تاپ
• داده ها در مورد میزان بقای ایزوتوپ در طبیعت.
• داده های واحد اتمی جرم برای ایزوتوپ ها.