Как да определим абсолютната маса на атома. Атомно-молекулярно учение

атомите са много малък размери много малка маса. Ако изразим масата на атом на всеки химичен елемент в грамове, тогава това ще бъде число, предшествано от повече от двадесет нули след десетичната запетая. Следователно е неудобно да се измерва масата на атомите в грамове.

Въпреки това, ако вземем всяка много малка маса като единица, тогава всички други малки маси могат да бъдат изразени като отношение към тази единица. 1/12 от масата на въглероден атом е избрана като единица за измерване на масата на атома.

1/12 от масата на въглероден атом се нарича единица атомна маса(a.e.m.).

Относителна атомна масае стойност, равна на съотношението на реалната маса на атом на даден химичен елемент към 1/12 от реалната маса на въглероден атом. Това е безразмерна величина, тъй като две маси са разделени.

A r = m при. / (1/12)м дъга.

въпреки това абсолютна атомна масае относителна стойност и има единица a.u.m.

Тоест относителната атомна маса показва колко пъти масата на определен атом е по-голяма от 1/12 от въглероден атом. Ако атомът А има r = 12, тогава неговата маса е 12 пъти по-голяма от 1/12 от масата на въглероден атом, или, с други думи, той има 12 единици атомна маса. Това може да се случи само със самия въглерод (C). Водородният атом (H) има Ar = 1. Това означава, че неговата маса е равна на масата на 1/12 от масата на въглеродния атом. Кислородът (O) има относителна атомна маса от 16 amu. Това означава, че един кислороден атом е 16 пъти по-масивен от 1/12 въглероден атом, той има 16 атомни единици маса.

Най-лекият елемент е водородът. Масата му е приблизително равна на 1 amu. Най-тежките атоми имат маса, близка до 300 amu.

Обикновено за всеки химичен елемент неговата стойност е абсолютната маса на атомите, изразена чрез a. д. м. са закръглени нагоре.

Стойността на единиците за атомна маса е записана в периодичната таблица.

За молекулите се използва понятието относително молекулно тегло (Mr). Относителното молекулно тегло показва колко пъти масата на една молекула е по-голяма от 1/12 от масата на въглероден атом. Но тъй като масата на една молекула е равна на сумата от масите на нейните съставни атоми, относителната молекулна маса може да се намери чрез просто добавяне на относителните маси на тези атоми. Например, водна молекула (H 2 O) съдържа два водородни атома с Ar = 1 и един кислороден атом с Ar = 16. Следователно Mr (H 2 O) = 18.

Редица вещества имат немолекулна структура, като метали. В такъв случай тяхното относително молекулно тегло се счита за равно на тяхното относително атомно тегло.

В химията важна величина се нарича масова частхимичен елементв молекула или вещество. Той показва каква част от относителното молекулно тегло се отчита от даден елемент. Например във водата водородът има 2 дяла (тъй като има два атома), а кислородът - 16. Тоест, ако смесите водород с маса 1 kg и кислород с маса 8 kg, те ще реагират без остатък. Масовата част на водорода е 2/18 = 1/9, а масовата част на кислорода е 16/18 = 8/9.

Абсолютната маса на молекула от веществото B може да се изчисли по уравнението

Абсолютни маси на атоми и молекули. Атомна единица за маса. Относителна атомна маса. Относително молекулно тегло и неговото изчисляване.

Задача 5. Определете абсолютната маса (gPsch) на водна молекула.

Лесно е да се заменят абсолютните маси на молекулите по отношение на относителните молекулни маси (виж , 3, гл. I). Молекулното тегло на първия газ е

Изчислете абсолютната маса на една молекула Br3, Oj, NH3, H2SO4, H2O, I2.

Въз основа на моларната маса и числото на Авогадро, можете да изчислите абсолютните маси на атомите и молекулите, като използвате следната формула-

Отговор Абсолютната маса на водна молекула е ZX X 10-" g \u003d 3-10- kg.

Броят на молекулите в един мол вещество, наречено число на Авогадро, Nf, = 6,0240-Yu. Разделяйки масата на един мол от всяко вещество на числото на Авогадро, получаваме абсолютната маса на молекулата в грамове. Например, масата на една молекула е Hg 2,016 6,02-10 = 3,35-10 "g. По същия начин се изчислява абсолютната маса на един атом. Молекулите имат диаметър от приблизително един до десетки ангстрьома (1 A = 10" cm ).

В зависимост от размера и формата на елементарната клетка, както и възможни размерии симетриите на молекулата решават колко молекули могат да се поберат в дадена единична клетка. При решаването на този проблем винаги се взема предвид правилото, че молекулите са плътно опаковани в кристал, т.е. издатините на една молекула влизат във вдлъбнатините на друга и т.н. (фиг. 16). По този начин формата на елементарната клетка често позволява да се съди за обща формамолекули. Абсолютната маса на молекула (от която е лесно да се изчисли молекулната маса) въз основа на данни от рентгенова дифракция се определя, както следва

Познавайки числото на Авогадро, е лесно да се намери абсолютната маса на частица от всяко вещество. Наистина, масата в грамове на молекула (атом) от вещество е равна на моларната маса, разделена на числото на Авогадро. Например, абсолютната маса на водороден атом (моларната маса на водородните атоми е 1,008 g / mol) е 1,67-10-g.Това е приблизително толкова пъти по-малко от масата на малка пелета, колкото пъти масата на човек е по-малко от масата на цялото земно кълбо..

По този начин могат да се изчислят абсолютните маси на молекулите и атомите на други елементи. Тъй като тези количества са незначителни и неудобни за изчисления, те използват понятието атомно (молекулно) тегло, което съответства на масата на атомите (молекулите), изразена в относителни единици. пер атомна единицамаси (a.u.m.)

Броят на молекулите в 1 mol вещество, наречен константа на Авогадро VA, е 6,0220-10. Като разделим масата на 1 мол от всяко вещество на константата на Авогадро, получаваме абсолютната маса на молекулата / ly в грамове. Например, масата на молекулата Н 2,016 6,02-10 3 \u003d 3,35-g. По същия начин се изчислява абсолютната маса на атома. Молекулите имат диаметър от около 0,1 до 1 nm.

Как се изчислява абсолютната маса на атомите и молекулите. Изчислете абсолютните маси на меден атом и молекула на водороден фосфид.

Кинетичната енергия e на две молекули с маси W] и W2 може да се изрази като чрез техните общи абсолютни скорости C и Cr в пространството, и чрез компонентите на тези скорости

Изчисляване на абсолютни маси и обеми на атоми и молекули

Коефициентът на разделяне на абсолютната маса на молекула на съединение или елемент на една дванадесета от абсолютната маса на атом на въглероден изотоп. Сума атомни масивсички елементи на молекулата.

Масите на други атоми, както и на молекулите (абсолютната молекулна маса се обозначава с tm), се оказват също толкова изключително малки, например масата на водната молекула е

Още много по-рано, през втората половина на 19 век, са направени първите опити да се подходи към въпроса за абсолютната маса и размер на атомите и молекулите. Въпреки че очевидно е невъзможно да се претегли една молекула, теорията отвори друг път, беше необходимо по някакъв начин

Според химическата формула на газообразно вещество можете да определите някои от неговите количествени характеристики процентен състав, молекулно тегло, плътност, относителна плътностза всеки газ, абсолютната маса на молекулата.

Тестови въпроси. 1. Какво е атом молекула атомно тегло молекулно тегло маса на атом маса на молекула грам-атом грам-молекула 2. Какво е молекулното тегло на CO2 и абсолютната маса на молекула COa, изразено в грамове всеки газ при нормални условия 5. Какво е числото на Авогадро. На какво е равно 6. Според формулата на ацетилена CsHa

Например, относително молекулно тегло на водата от 18 (закръглено) означава, че една водна молекула е 18 пъти по-тежка от 12 части от абсолютната маса на въглероден атом.

Дефинирайте понятията а) елемент, атом, молекула б) просто и сложно вещество в) относителни атомни и молекулни маси, абсолютни маси на атом и молекула. Какво трябва да се разбира под условната частица UCH

Още много по-рано, през втората половина на 19 век, са направени първите опити да се подходи към въпроса за абсолютната маса и размер на атомите и молекулите. Въпреки че очевидно е невъзможно да се претегли една молекула, теорията отвори друг път - беше необходимо по някакъв начин да се определи броят на частиците в мол от молекули или атоми - така нареченото число на Авогадро (La). Точно толкова невъзможно е директно да се преброят молекулите, както и да се претеглят, но числото на Авогадро е включено в много уравнения на различни отдели на физиката и може да бъде изчислено от тези уравнения. Очевидно е, че ако резултатите от такива изчисления, извършени по няколко независими начина, съвпадат, това може да послужи като доказателство за правилността на намерената стойност.

Тъй като абсолютните маси на атомите и молекулите са малки, обикновено се използват относителни маси.

Кинетичната енергия на две молекули с маси и може да бъде изразена по отношение на компонентите на скоростта или по отношение на самите абсолютни скорости, както следва

Както знаете, топлината е мярка за кинетичната енергия на частиците, които образуват дадено вещество. Установено е, че при температура, много по-висока от температурата абсолютна нула, средно аритметично кинетична енергиямолекули е пропорционална на абсолютната температура Т. За молекула с маса m и Средната скорости

Пример 8. Изчислете абсолютната маса на молекула сярна киселина в грамове.

Всички изследвани съединения са подразделени на тренировъчен масив, съдържащ молекули с известни свойства и предвидима група от молекули. Анализираният учебен масив за изследваното свойство е разделен на две алтернативни групи (активни - неактивни). Създадените модели представляват уравнения на логическата форма L = 7 (3), където L е активността, (8) е решаващият набор от характеристики (CRF) - комплексът от фрагменти структурни формулии техните различни комбинации, така наречените подструктурни дескриптори. Оценката на ефекта на фрагментите и техните комбинации върху дейността се извършва въз основа на коефициента на информационно съдържание, който варира от минус 1 до плюс 1. абсолютна стойностинформационно съдържание, толкова по-голяма е вероятността за влиянието на тази характеристика върху свойствата. Знакът плюс характеризира положително влияние, минус - отрицателен. P е алгоритъм, чрез който се разпознават свойствата на изследваните вещества. В процеса на прогнозиране се използват два алгоритъма - геометрия (I) и гласуване (II). Първият от тях се основава на определяне на разстоянието в евклидовата метрика между изследваното вещество и изчисления хипотетичен стандарт на изследваното свойство. Вторият метод включва анализ на броя характеристики (гласове) в структурата на съединенията с положителна и отрицателна информативност. Процедурите за молекулярно проектиране са описани допълнително в раздел 5.

Относителното молекулно тегло Mr е съотношението на абсолютната маса на молекула към Vi2 на масата на атом от въглероден изотоп. Имайте предвид, че относителните маси по дефиниция са безразмерни величини.

Дюза Бекер. Различни кинетични методи за решаване на проблема с разделянето на изотопи могат да бъдат класифицирани в методи, които използват разликата в коефициентите на пренос за молекули с различни маси, и методи, които използват движението на разделена смес в потенциално поле. Най-характерният метод от втори клас е именно методът на газовата центрофуга, който обаче изисква много впечатляваща разработка дори за лабораторна демонстрация на грандиозните си възможности, поради абсолютната инженерна нестандартност на газовата центрофуга. Предложен, вероятно от Дирак, приблизително по същото време като метода на газовата центрофуга, методът на разделителната дюза (дюзи на Бекер, след лидера на първата успешна експериментална работа)

Атомите на елементите и молекулите на веществата се характеризират с определена физическа (абсолютна) маса m, например масата на водородния атом H е 1,67 g, масата на молекулата P4 е 2,06-10 g, масата на H,0 молекула е 2,99-10 g, масата на молекулата H2804 1,63 K) г. Абсолютните маси на атомите на елементите и молекулите на веществата са изключително малки и е неудобно да се използват такива стойности. Поради това беше въведена концепцията за относителната маса на атомите и молекулите.

Относително молекулно тегло химическо съединение- атомно число, показващо колко пъти абсолютната маса на една молекула от атомно съединение е по-голяма от атомна единица маса.

Определяне на абсолютните маси на атомите (както и масите на молекулите и техните фрагменти) масспектроскопия.

От голямо значение е определянето на абсолютната маса на съдържанието на една елементарна клетка кристална структура. Размерите на единичната клетка могат да бъдат измерени, ако е необходимо, с много висока прецизност(грешката е по-малка от 0,01%). По-трудно е да се измери плътността, но общата грешка при измерване може да бъде до 0,1% от масата на единичната клетка (без прекалено много експериментална работа). В допълнение към определянето на абсолютната маса на клетката, информация за възможното съдържание на клетка може да бъде получена от кристални структури и по друг начин. космическа групасиметрии, естеството и разнообразието от еквивалентни приемливи позиции на възли и основните изисквания, че интензитетът на наблюдаваните рентгенови отражения трябва да съответства в приемливи граници на интензитета, изчислен за предложената кристална структура, всичко това дава определено количество информация, която трябва да съответства на всяко предполагаемо химична формула. Така че, независимо от наличието на други молекули, 46 водни молекули на единица трябва да бъдат включени във всяка формула. клетъчна структурахидрати от тип I. Ако размерите на елементарната клетка

Числото на Авогадро е броят на молекулите в грам-молекула на всяко вещество. Тази стойност може да се определи различни методи, докато получените резултати различни начини, съвпадат в рамките на точността на измерване. В момента стойността на числото на Авогадро се приема за 6,023-10. Числото на Авогадро е универсална константа, не зависи от естеството на веществото и неговия агрегатно състояние. За да изчислите абсолютната маса на атом или молекула, трябва да разделите грам-атомната или грам-молекулната маса на числото на Авогадро. Например,

Един от най-важните свойствавеществото е неговото молекулно тегло. Тъй като абсолютните маси на молекулите са много малки, при изчисленията се използват относителни маси. Молекулното тегло на веществото обикновено се разбира като увеличение на масата на молекулата дадено веществодо 1/12 от масата на въглероден атом. Съответно, масите на атомите химически елементисъщо в сравнение с 1/12 от масата на въглероден атом. Тогава атомната маса на въглерода е 12, други елементи (закръглени) водород - 1, кислород-16, азот-14. Масата на молекула на химично съединение се определя чрез добавяне на атомните маси на елементите, които изграждат молекулата. Например молекулното тегло въглероден двуокис CO2 е 12 + 2-16 = 44 (1 въглероден атом с маса 12 и 2 кислородни атома с маса 16). Молекулна масаметан CH е 12 + 4-1 = 16. Молекулното тегло на някои от най-често използваните горими газове и техните продукти на горене е дадено в табл. 1.1.

Разбира се, състояния II и III не са абсолютно стабилни и в резултат на това топлинно движениеможе да има колебания около тези позиции или дори ротации. С повишаването на температурата относителният брой на молекулите в масата на веществото, които не съответстват на най-стабилното състояние, се увеличава, но не може да надвишава броя на молекулите в основното състояние.

Далтън не вижда качествена разлика между прости и сложни атоми, следователно не разпознава две стъпки (атоми и молекули) в структурата на материята. В този смисъл атомизмът на Далтон е крачка назад в сравнение с елементарно-корпускулярната концепция на Ломоносов. Въпреки това, рационалното зърно на атомистиката на Далтън беше неговата доктрина за масата на атомите. Отчитайки съвсем правилно, че абсолютните маси на атомите са изключително малки, Далтън предложи да се определят относителните атомни маси. В този случай масата на водородния атом, като най-лекия от всички атоми, се приема за единица. Така за първи път Далтън определя атомната маса на даден елемент като съотношението на масата на атома на даден елемент към масата на водородния атом. Той състави и първата таблица на атомните маси на 14 елемента. Учението на Далтон за атомните маси изигра неоценима роля за превръщането на химията в научна наука и откритието Периодичен закон. Ето защо

Необходимо е да се прави разлика между понятията абсолютна маса на молекула и грам-молекула. И така, 10 грама водни молекули са 18 X 10 \u003d 180 g, тоест приблизително чаша вода, а 10 водни молекули са незначително количество, което не може да бъде претеглено.

Какво представляват молекулярните. маса на CO2 абсолютна маса на молекула CO2, изразена в прости числа

Въз основа на проведените експерименти беше установена ясна връзка между абсолютната маса на дифузните молекули на аминокиселини и техните молекулни тегла.

Вижте страници, където се споменава терминът Абсолютна маса на молекулата:                      Основи обща химияТом 2, издание 3 (1973) -- [

Едно от основните свойства на атомите е тяхната маса. Абсолютна (истинска) маса на атом- е изключително малък. Невъзможно е атомите да се претеглят на кантар, защото такива точни везни не съществуват. Техните маси са определени чрез изчисления.

Например, масата на един водороден атом е 0,000,000,000,000,000,000,000,001,663 грама!Масата на един атом уран, един от най-тежките атоми, е приблизително 0,000,000,000,000,000,000,000 4 грама.

Точната стойност на масата на атома на урана е 3,952 ∙ 10−22 g, а водородният атом, най-лекият от всички атоми, е 1,673 ∙ 10−24 g.

Неудобно е да се правят изчисления с малки числа. Следователно вместо абсолютните маси на атомите се използват техните относителни маси.

Относителна атомна маса

Масата на всеки атом може да се прецени, като се сравни с масата на друг атом (за да се намери съотношението на техните маси). От определянето на относителните атомни маси на елементите, различни атоми са използвани за сравнение. Някога водородните и кислородните атоми бяха оригинални стандарти за сравнение.

Приета е унифицирана скала на относителните атомни маси и нова единица за атомна маса Международен конгрес на физиците (1960 г.) и обединени от Международния конгрес на химиците (1961 г.).

Към днешна дата еталонът за сравнение е 1/12 от масата на въглероден атом. Дадена стойностнаречена единица за атомна маса, съкратено a.u.m

Единица за атомна маса (a.m.u.) - масата на 1/12 от въглероден атом

Нека сравним колко пъти се различава абсолютната маса на водороден атом и уран 1 amu, за това разделяме тези числа едно по едно:

Стойностите, получени при изчисленията и са относителните атомни маси на елементите - относително 1/12 от масата на въглероден атом.

Така относителната атомна маса на водорода е приблизително равна на 1, а на урана - 238.Обърнете внимание, че относителната атомна маса няма единици, тъй като единиците за абсолютна маса (грамове) се анулират при разделяне.

Относителните атомни маси на всички елементи са посочени в Периодичната таблица на химичните елементи от D.I. Менделеев. Символът, използван за представяне на относителната атомна маса, е Ar (буквата r е съкращение от думата роднина,което означава относително).

Стойностите за относителните атомни маси на елементите се използват в много изчисления.Като общо правило стойностите, дадени в Периодичната система, се закръглят до цели числа. Обърнете внимание, че елементите в периодичната таблица са изброени в ред на увеличаване на относителните атомни маси.

Например, използвайки периодичната система, ние определяме относителните атомни маси на редица елементи:

Ar(O) = 16; Ar(Na) = 23; Ar(P) = 31.
Относителната атомна маса на хлора обикновено се записва като 35,5!
Ar(Cl) = 35,5

• Относителните атомни маси са пропорционални на абсолютните маси на атомите
• Стандартът за определяне на относителната атомна маса е 1/12 от масата на въглероден атом
• 1 аму = 1,662 ∙ 10−24 g
• Относителната атомна маса се означава с Ar
• За изчисления стойностите на относителните атомни маси се закръглят до цели числа, с изключение на хлора, за който Ar = 35,5
• Относителната атомна маса няма единици

атомна масае сумата от масите на всички протони, неутрони и електрони, които изграждат атом или молекула. В сравнение с протоните и неутроните, масата на електроните е много малка, така че не се взема предвид при изчисленията. Въпреки че това е неправилно от формална гледна точка, често е така този срокизползва се за означаване на средната атомна маса на всички изотопи на даден елемент. Всъщност това е относителната атомна маса, наричана още атомно теглоелемент. Атомното тегло е средната стойност на атомните маси на всички естествено срещащи се изотопи на даден елемент. Химиците трябва да правят разлика между тези два вида атомна маса, когато вършат работата си - неправилна стойност за атомна маса може например да доведе до неправилен резултат за добива на продукт от реакцията.

стъпки

Намиране на атомната маса според периодичната таблица на елементите

Научете как се пише атомната маса.Атомната маса, тоест масата на даден атом или молекула, може да бъде изразена в стандартни единици SI - грамове, килограми и т.н. Въпреки това, поради факта, че атомните маси, изразени в тези единици, са изключително малки, те често се записват в унифицирани единици за атомна маса или накратко a.u.m. са единици за атомна маса. Една единица атомна маса е равна на 1/12 от масата на стандартния изотоп въглерод-12.

• Единицата за атомна маса характеризира масата един мол от дадения елемент в грамове. Тази стойност е много полезна при практически изчисления, тъй като може да се използва за лесно преобразуване на масата на даден брой атоми или молекули на дадено вещество в молове и обратно.

1. Намерете атомната маса в периодичната таблицаМенделеев.Повечето стандартни периодични таблици съдържат атомните маси (атомни тегла) на всеки елемент. По правило те се дават като число в долната част на клетката с елемента, под буквите, обозначаващи химичния елемент. Това обикновено не е цяло число, а десетичен знак.

   Не забравяйте, че периодичната таблица показва средните атомни маси на елементите.Както беше отбелязано по-рано, относителните атомни маси, дадени за всеки елемент в периодична система, са средните стойности на масите на всички изотопи на атома. Тази средна стойност е ценна за много практически цели: например, тя се използва при изчисляване на моларната маса на молекули, състоящи се от няколко атома. Въпреки това, когато имате работа с отделни атоми, тази стойност обикновено не е достатъчна.

   • Тъй като средната атомна маса е средна стойност от няколко изотопа, стойността, дадена в периодичната таблица, не е такава точенстойността на атомната маса на всеки отделен атом.
   • Атомните маси на отделните атоми трябва да бъдат изчислени, като се вземе предвид точният брой протони и неутрони в един атом.

Изчисляване на атомната маса на отделен атом

1. Намерете атомния номер на даден елемент или неговия изотоп.Атомното число е броят на протоните в атомите на даден елемент и никога не се променя. Например всички водородни атоми и самоте имат един протон. Натрият има атомен номер 11, защото има единадесет протона, докато кислородът има атомен номер осем, защото има осем протона. Можете да намерите атомния номер на всеки елемент в периодичната таблица на Менделеев - в почти всички негови стандартни версии този номер е посочен над буквеното обозначение на химичния елемент. Атомното число винаги е положително цяло число.

   • Да предположим, че се интересуваме от въглероден атом. Във въглеродните атоми винаги има шест протона, така че знаем, че неговият атомен номер е 6. Освен това виждаме, че в периодичната таблица, в горната част на клетката с въглерод (C) е числото "6", което показва, че атомното въглеродно число е шест.
   • Имайте предвид, че атомният номер на даден елемент не е еднозначно свързан с относителната му атомна маса в периодичната таблица. Въпреки че, особено за елементите в горната част на таблицата, може да изглежда, че атомната маса на елемент е два пъти по-голяма от атомно число, никога не се изчислява чрез умножаване на атомното число по две.

2. Намерете броя на неутроните в ядрото.Броят на неутроните може да бъде различен за различните атоми на един и същи елемент. Когато два атома на един и същи елемент с еднакъв брой протони имат различно количествонеутрони, те са различни изотопи на този елемент. За разлика от броя на протоните, който никога не се променя, броят на неутроните в атомите на даден елемент може често да се променя, така че средната атомна маса на елемент се записва като десетична дроб между две съседни цели числа.

   Съберете броя на протоните и неутроните.Това ще бъде атомната маса на този атом. Игнорирайте броя на електроните, които заобикалят ядрото - общата им маса е изключително малка, така че те имат малък или никакъв ефект върху вашите изчисления.

Изчисляване на относителната атомна маса (атомно тегло) на елемент

1. Определете кои изотопи има в пробата.Химиците често определят съотношението на изотопите в определена проба с помощта на специален инструмент, наречен масспектрометър. По време на обучението обаче тези данни ще ви бъдат предоставени в условията на задачи, контрол и т.н. под формата на стойности, взети от научната литература.

   • В нашия случай, да кажем, че имаме работа с два изотопа: въглерод-12 и въглерод-13.

2. Определете относителното съдържание на всеки изотоп в пробата.За всеки елемент различни изотописрещам се в различни съотношения. Тези съотношения почти винаги се изразяват като процент. Някои изотопи са много често срещани, докато други са много редки - понякога толкова редки, че са трудни за откриване. Тези стойности могат да бъдат определени с помощта на масспектрометрия или намерени в справочник.

   • Да приемем, че концентрацията на въглерод-12 е 99%, а на въглерод-13 е 1%. Други изотопи на въглерода наистина лисъществуват, но в толкова малки количества, че този случайте могат да бъдат пренебрегнати.

3. Умножете атомната маса на всеки изотоп по неговата концентрация в пробата.Умножете атомната маса на всеки изотоп по неговата процент(изразено като десетичен знак). За да конвертирате проценти в десетичен знак, просто ги разделете на 100. Получените концентрации винаги трябва да са 1.

   • Нашата проба съдържа въглерод-12 и въглерод-13. Ако въглерод-12 е 99% от пробата, а въглерод-13 е 1%, тогава умножете 12 (атомна маса на въглерод-12) по 0,99 и 13 (атомна маса на въглерод-13) по 0,01.
   • Наръчниците дават проценти, въз основа на известните количества на всички изотопи на даден елемент. Повечето учебници по химия включват тази информация в таблица в края на книгата. За изследваната проба относителните концентрации на изотопи могат също да бъдат определени с помощта на масспектрометър.

4. Съберете резултатите.Сумирайте резултатите от умножението, които сте получили в предишната стъпка. В резултат на тази операция ще намерите относителната атомна маса на вашия елемент - средната стойност на атомните маси на изотопите на въпросния елемент. Когато даден елемент се разглежда като цяло, а не конкретен изотоп на даден елемент, се използва тази стойност.

   • В нашия пример 12 x 0,99 = 11,88 за въглерод-12 и 13 x 0,01 = 0,13 за въглерод-13. Относителната атомна маса в нашия случай е 11,88 + 0,13 = 12,01 .

• Някои изотопи са по-малко стабилни от други: те се разпадат на атоми на елементи с по-малко протони и неутрони в ядрото, освобождавайки частици, които изграждат атомно ядро. Такива изотопи се наричат ​​радиоактивни.

За измерване на масата на атома се използва относителната атомна маса, която се изразява в единици за атомна маса (a.m.u.). Относителната молекулна маса е сумата от относителните атомни маси на веществата.

Концепции

За да разберете каква е относителната атомна маса в химията, трябва да се разбере, че абсолютната маса на атома е твърде малка, за да бъде изразена в грамове и още повече в килограми. Следователно, в съвременна химия 1/12 от масата на въглерода се приема като единица за атомна маса (a.m.u.). Относителната атомна маса е равна на отношението на абсолютната маса към 1/12 от абсолютната маса на въглерода. С други думи относителна масаотразява колко пъти масата на атом на дадено вещество надвишава 1/12 от масата на въглероден атом. Например относителната маса на азота е 14, т.е. азотният атом съдържа 14 а. т. е. или 14 пъти повече от 1/12 от въглероден атом.

Ориз. 1. Атоми и молекули.

Сред всички елементи водородът е най-лекият, масата му е 1 единица. Най-тежките атоми имат маса от 300 amu. Яжте.

Молекулно тегло - стойност, показваща колко пъти масата на една молекула надвишава 1/12 от масата на въглерода. Също изразено в a. д. м. Масата на молекулата се състои от масата на атомите, следователно, за да се изчисли относителната молекулна маса, е необходимо да се добавят масите на атомите на дадено вещество. Например относителното молекулно тегло на водата е 18. Тази стойност е сумата от относителните атомни маси на два водородни атома (2) и един кислороден атом (16).

Ориз. 2. Въглерод в периодичната таблица.

Както можете да видите, тези две концепции имат няколко общи характеристики:

• относителните атомни и молекулни маси на веществото са безразмерни величини;
• относителната атомна маса се обозначава с A r , молекулната маса - M r ;
• мерната единица и в двата случая е една и съща - а. Яжте.

Моларните и молекулните маси съвпадат числено, но се различават по размери. Моларна масае съотношението на масата на веществото към броя на моловете. Тя отразява масата на един мол, която е равно на числотоАвогадро, т.е. 6,02 ⋅ 10 23 . Например, 1 mol вода тежи 18 g / mol, а M r (H 2 O) \u003d 18 a. e.m. (18 пъти по-тежък от една единица атомна маса).

Как да изчислим

За да се изрази математически относителната атомна маса, трябва да се определи, че 1/2 част от въглерода или една единица атомна маса е равна на 1,66⋅10 −24 g. Следователно формулата за относителната атомна маса е следната:

A r (X) = m a (X) / 1,66⋅10 −24 ,

където m a е абсолютната атомна маса на веществото.

Относителната атомна маса на химичните елементи е посочена в периодичната таблица на Менделеев, така че не е необходимо да се изчислява независимо при решаване на задачи. Относителните атомни маси обикновено се закръглят до цели числа. Изключение прави хлорът. Масата на неговите атоми е 35,5.

Трябва да се отбележи, че при изчисляване на относителната атомна маса на елементи, които имат изотопи, се взема предвид тяхната средна стойност. Атомната маса в този случай се изчислява, както следва:

A r = ΣA r,i n i ,

където A r,i е относителната атомна маса на изотопите, n i е съдържанието на изотопи в естествени смеси.

Например кислородът има три изотопа - 16 O, 17 O, 18 O. Относителната им маса е 15.995, 16.999, 17.999, а съдържанието им в естествени смеси е съответно 99.759%, 0.037%, 0.204%. Разделяйки процентите на 100 и замествайки стойностите, получаваме:

A r = 15,995 ∙ 0,99759 + 16,999 ∙ 0,00037 + 17,999 ∙ 0,00204 = 15,999 amu

Позовавайки се на периодичната таблица, е лесно да се намери тази стойност в кислородна клетка.

Ориз. 3. Периодична таблица.

Относително молекулно тегло - сумата от масите на атомите на дадено вещество:

Индексите на символите се вземат предвид при определяне на стойността на относителното молекулно тегло. Например изчисляването на масата на H 2 CO 3 е както следва:

M r \u003d 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 \u003d 62 a. Яжте.

Познавайки относителното молекулно тегло, може да се изчисли относителната плътност на един газ от втория, т.е. определете колко пъти газообразно веществопо-тежка от втората. За това се използва уравнението D (y) x \u003d M r (x) / M r (y).

Какво научихме?

От урока в 8 клас научихме за относителната атомна и молекулна маса. Единицата за относителна атомна маса е 1/12 от масата на въглерода, равна на 1,66⋅10 −24 г. За да се изчисли масата, е необходимо да се раздели абсолютната атомна маса на веществото на единицата за атомна маса (a.m.u.) . Стойността на относителната атомна маса е посочена в периодичната система на Менделеев във всяка клетка на елемента. Молекулното тегло на веществото е сумата от относителните атомни маси на елементите.

Тематическа викторина

Доклад за оценка

среден рейтинг: 4.6. Общо получени оценки: 190.