Як визначити абсолютну масу атома? Атомно-молекулярне вчення

Атоми мають дуже маленький розмірі дуже невелику масу. Якщо виражати масу атома якого-небудь хімічного елемента в грамах, це буде число перед яким знаходиться понад двадцять нулів після коми. Тому вимірювати масу атомів у грамах незручно.

Однак, якщо прийняти якусь дуже малу масу за одиницю, всі інші малі маси можна висловлювати як ставлення до цієї одиниці. Як одиниця виміру маси атома була обрана 1/12 частина маси атома вуглецю.

1/12 частину маси атома вуглецю називають атомною одиницею маси(А. Е. М.).

Відносною атомною масоює величина, що дорівнює відношенню реальної маси атома конкретного хімічного елемента до 1/12 реальної маси атома вуглецю. Це безрозмірна величина, оскільки діляться дві маси.

A r = m ат. / (1/12) m кут.

Однак абсолютна атомна масадорівнює відносної за значенням та має одиницю виміру а.е.м.

Тобто відносна атомна маса показує, у скільки разів маса конкретного атома більша за 1/12 атома вуглецю. Якщо в атома A r = 12, то його маса в 12 разів більша за 1/12 маси атома вуглецю, або, іншими словами, в ньому 12 атомних одиниць маси. Таке може бути лише у самого вуглецю (C). Атом водню (H) A r = 1. Це означає, що його маса дорівнює масі 1/12 частини від маси атома вуглецю. У кисню (O) відносна атомна маса дорівнює 16 а. Це означає, що атом кисню у 16 ​​разів масивніший за 1/12 атома вуглецю, у ньому 16 атомних одиниць маси.

Найлегший елемент – це водень. Його маса приблизно дорівнює 1 а. У найважчих атомів маса наближається до 300 а.

Зазвичай кожному за хімічного елемента його значення абсолютної маси атомів, виражених через а. е. м. округляють.

Значення атомних одиниць маси записані у таблиці Менделєєва.

Для молекул використовується поняття відносної молекулярної маси (M r). Відносна молекулярна маса показує, у скільки разів маса молекули більша за 1/12 маси атома вуглецю. Але оскільки маса молекули дорівнює сумі мас складових її атомів, то відносну молекулярну масу можна знайти, просто склавши відносні маси цих атомів. Наприклад, молекулу води (H 2 O) входять два атоми водню з A r = 1 і один атом кисню з A r = 16. Отже, Mr(Н 2 O) = 18.

Ряд речовин має немолекулярна будованаприклад метали. У разі їх відносну молекулярну масу вважають рівної їх відносної атомної масі.

У хімії важливим є величина, яка називається масова часткахімічного елементау молекулі чи речовині. Вона показує, яка частина відносної молекулярної маси посідає даний елемент. Наприклад, у воді на водень припадає 2 частки (оскільки два атоми), а на кисень 16. Тобто, якщо змішати водень масою 1 кг і кисень масою 8 кг, то вони прореагують без залишку. Масова частка водню дорівнює 2/18 = 1/9, а масова частка кисню 16/18 = 8/9.

Абсолютна маса молекули речовини може бути розрахована за рівнянням

Абсолютні маси атомів та молекул. Атомна одиниця маси. Відносна атомна маса. Відносна молекулярна маса та її розрахунок.

Завдання 5. Визначте абсолютну масу молекули води.

Абсолютні маси молекул легко замінити через відносні молекулярні маси (див. 3, гл. I). Молекулярна вага першого газу дорівнює

Розрахуйте абсолютну масу однієї молекули Вгз, Oj, NH3, H2SO4, Н2О, I2.

Виходячи з молярної маси та числа Авогадро, можна розрахувати абсолютні маси атомів та молекул за наступною формулою-

Відповідь Абсолютна маса молекули води дорівнює ЗХ X 10-" г = 3-10-кг.

Число молекул в одному молі речовини, зване числом Авогадро, Nf, = 6,0240- Ю. Поділивши масу однієї моля будь-якої речовини на число Авогадро, отримаємо абсолютну масу молекули в грамах. Наприклад, маса молекули Нг 2,016 6,02-10 = 3,35- 10" р. Подібно до цього обчислюють абсолютну масу атома. Молекули мають діаметр приблизно від одного до десятків ангстрем (1 А = 10" см).

Залежно від розміру та форми елементарного осередку, а також можливих розміріві симетрії молекули вирішують питання - скільки молекул може вміститися в цій елементарній комірці. При вирішенні цього питання завжди враховують правило, що молекули щільно упаковуються в кристалі, тобто виступи однієї молекули входять до западини іншої тощо (рис. 16). Таким чином, форма елементарного осередку часто дає можливість судити і про загальної формимолекули. Абсолютна маса молекули (звідки легко обчислити молекулярну масу) на підставі даних рентгеноструктурного аналізу визначається наступним чином

Знаючи число Авогадро, легко знайти абсолютну масу частки будь-якої речовини. Справді, маса в грамах молекули (атома) речовини дорівнює мольній масі, поділеній на число Авогадро. Наприклад, абсолютна маса атома водню (мольна маса атомів водню 1,008 г/моль) дорівнює 1,67-10-г.

Таким шляхом можна обчислювати абсолютні маси молекул та атомів інших елементів. Оскільки ці величини мізерно малі і незручні для розрахунків, то користуються поняттям атомна (молекулярна) вага, що відповідає масі атомів (молекул), вираженій у відносних одиницях. За атомну одиницюмаси (а. е. м.)

Число молекул в 1 моль речовини, зване постійною Авогадро VА, дорівнює 6,0220-10. Поділивши масу 1 моль будь-якої речовини на постійну Авогадро, отримаємо абсолютну масу молок/ли у грамах. Наприклад, маса молекули Н 2,016 6,02-103 = 3,35-г. Подібно до цього обчислюють абсолютну масу атома. Молекули мають діаметр приблизно від 0,1 до нм.

Як обчислюється абсолютна маса атомів і молекул Обчислити абсолютні маси атома міді та молекули фосфористого водню.

Кінетичну енергію двох молекул з масами Ш] і Ш2 можна виразити як через їх загальні абсолютні швидкостіС і Сг у просторі, так і через компоненти цих швидкостей

Обчисленні абсолютних мас та обсягів атомів та молекул

Приватне від поділу абсолютної маси молекули сполуки або елемента одну дванадцяту частину абсолютної маси атома ізотопу вуглецю. Сума атомних масвсіх елементів молекули.

Такими ж надзвичайно малими виявляються маси інших атомів, а також молекул (абсолютна молекулярна маса позначається тм), наприклад, маса молекули води становить

Ще значно раніше, у другій половині XIX століття, були зроблені перші спроби підійти до питання про абсолютну масу та розміри атомів та молекул. Хоча зважити окрему молекулу явно неможливо, проте теорія відкривала інший шлях треба було якось

За хімічною формулою газоподібної речовини можна визначити деякі її кількісні характеристики процентний склад, молекулярна вага, щільність, відносну щільністьз будь-якого газу, абсолютну масу молекули.

Контрольні питання. 1. Що таке атом? будь-якого газу при нормальних умовах 5. Що таке число Авогадро Чому воно дорівнює 6. За формулою ацетилену СЗН

Наприклад, відносна молекулярна маса води 18 (округлено) означає, що молекула води в 18 разів важче 1 2 частини абсолютної маси атома вуглецю.

Дайте визначення понять а) елемент, атом, молекула; б) проста і складна речовина; в) відносні атомна і молекулярна маси; абсолютні маси атома і молекули. Що слід розуміти під умовною часткою УЧ

Ще значно раніше, у другій половині XIX століття, були зроблені перші спроби підійти до питання про абсолютну масу та розміри атомів та молекул. Хоча зважити окрему молекулу явно неможливо, теорія відкрила інший шлях треба було якось визначити кількість частинок у молі молекул чи атомів - так зване число Авогадро (Ла). Безпосередньо порахувати молекули так само неможливо, як і зважити їх, але число Авогадро входить до багатьох рівнянь різних відділів фізики, і його можна обчислити, виходячи з цих рівнянь. Вочевидь, що й результати таких обчислень, зроблених кількома незалежними шляхами, збігаються, це може бути доказом правильності знайденого значення.

Оскільки абсолютні маси атомів та молекул малі, зазвичай користуються відносними масами.

Кінетичну енергію двох молекул з масами можна виразити через компоненти швидкостей або через самі абсолютні швидкості наступним чином

Як відомо, теплота є мірою кінетичної енергії руху частинок, що утворюють цю речовину. Встановлено, що при температурі, що значно перевищує температуру абсолютного нуля, середня кінетична енергіямолекул пропорційна абсолютній температурі Т. Для молекули з масою т і середньою швидкістюі

Приклад 8. Обчисліть абсолютну масу сірчаної кислоти в грамах.

Усі досліджувані сполуки поділені на масив навчання, що містить молекули з відомими властивостями, та прогнозовану групу молекул. Аналізований масив навчання за досліджуваною властивістю поділено на дві альтернативні групи (активні - неактивні). Створені моделі представляють рівняння логічного виду Л = 7 (3), де Л – активність, (8) – вирішальний набір ознак (РНП) – комплекс фрагментів структурних формулта різних їх комбінацій, так званих субструктурних дескрипторів. Оцінка впливу фрагментів та їх поєднань на активність проводиться на підставі коефіцієнта інформативності, що змінюється в межах від мінус 1 до плюс 1. Чим вище абсолютне значенняінформативності, тим вище ймовірність впливу цієї ознаки на властивості. Знак плюс характеризує позитивний вплив, мінус – негативне. Р – алгоритм, за допомогою якого здійснюється розпізнавання властивостей досліджуваних речовин. У процесі прогнозу використовуються два алгоритми – геометрія (I) та голосування (II). Перший заснований на визначенні відстані в евклідовій метриці між досліджуваною речовиною і розрахунковим гіпотетичним еталоном досліджуваної властивості. Другий метод передбачає аналіз числа ознак (голосів) у структурі сполук, з позитивною та негативною інформативністю. Процедури молекулярного дизайну описані в розділі 5.

Відносною молекулярною масою Mr називають відношення абсолютної маси молекули до Vi2 маси атома вуглецю ізотопу Зверніть увагу на те, що відносні маси за визначенням є безрозмірними величинами.

Сопло Бекера. Різні кінетичні методи вирішення завдання поділу ізотопів можна класифікувати на методи, що використовують різницю коефіцієнтів перенесення для молекул різних мас, і на методи, що використовують рух суміші, що розділяється, в потенційному полі. Найбільш характерним методом другого класу якраз і є метод газової центрифуги, який, проте, вимагає навіть для лабораторної демонстрації своїх грандіозних можливостей вельми вражаючих дослідно-конструкторських робіт, з огляду на абсолютну інженерну нестандартність газової центрифуги. Запропонований, ймовірно Діраком, приблизно в той же час, що й газоцентрифужний, метод роздільного сопла (сопла Беккера, на ім'я керівника перших успішних експериментальних робіт)

Атоми елементів і молекули речовин характеризуються певною фізичною (абсолютною) масою т. Н2804 1,63 К) г. Абсолютні маси атомів елементів та молекул речовин надзвичайно малі, і користуватися такими значеннями незручно. Тому введено поняття про відносну масу атомів та молекул.

Відносна молекулярна маса хімічної сполуки- Ато число, що показує, у скільки разів абсолютна маса однієї молекули цієї сполуки більше атомної одиниці маси.

Визначення абсолютних мас атомів (а також мас молекул та їх уламків) мас-спектроскопія.

Велику цінність представляє визначення абсолютної маси вмісту одного елементарного осередку кристалічної структури. Розміри елементарного осередку можна виміряти, якщо це необхідно, з дуже високою точністю(Помилка становить менше 0,01%). Важче виміряти щільності, але сумарна помилка вимірювань може бути до 0,1% маси елементарного осередку (без надто великої експериментальної роботи). Крім визначення абсолютної маси осередку, по кристалічним структурам можна отримати інформацію щодо можливого вмісту осередку та іншим шляхом. Просторова групасиметрії, природа і різноманіття еквівалентних допустимих положень вузлів і основні вимоги, що полягають у тому, що інтенсивність відбитків Х-променів, що спостерігаються, повинна відповідати, в прийнятних межах, інтенсивності, розрахованої для передбачуваної кристалічної структури, все це дає певну суму відомостей, які повинні знаходитися у відповідності з будь-якої передбачуваної хімічною формулою. Так, незалежно від наявності інших молекул, будь-яку формулу повинні бути включені 46 молекул води на одиницю клітинної структуригідратів типу I. Якщо розміри елементарного осередку

Числом Авогадро називається число молекул у грам-молекулі будь-якої речовини. Цю величину можна визначити різними методами, при цьому результати, отримані різними способами, збігаються в межах точності вимірів. В даний час значення числа Авогадро приймається рівним 6,023-10. Число Авогадро є універсальною постійною воно не залежить від природи речовини та її агрегатного стану. Для обчислення абсолютної маси атома чи молекули потрібно грам-атомну чи грам-молекулярну масу розділити на число Авогадро. Так наприклад,

Одним із найважливіших властивостейречовиною є його молекулярна маса. Оскільки абсолютні маси молекул дуже малі, то розрахунках використовують відносні. Під молекулярною масою речовини зазвичай розуміють 01н0шення маси молекули даної речовинидо 1/12 маси атома вуглецю. Відповідно і маси атомів хімічних елементівтакож порівнюють з 1/12 маси атома вуглецю. Тоді атомна маса вуглецю дорівнює 12, інших елементів (округлено) водню - 1, кисню-16, азоту-14. Масу молекули хімічної сполуки визначають додаванням атомних мас елементів, що входять до складу молекули. Наприклад, молекулярна маса Вуглекислий газСОг дорівнює 12 + 2-16 = 44 (1 атом вуглецю з масою 12 і 2 атоми кисню з масою 16). Молекулярна масаметану СН дорівнює 12 + 4-1 = 16. Молекулярна маса деяких найбільш часто застосовуваних горючих газів та їх продуктів горіння наведена у табл. 1.1.

Звичайно, стани II та III не є абсолютно стабільними і в результаті теплового рухуможуть мати місце коливання біля цих положень чи навіть повороти. З підвищенням температури відносне число молекул у масі речовини, які відповідають найбільш стійкого стану, зростає, але з може перевищити числа молекул переважно стані.

Дальтон не бачив якісної різниці між простими та складними атомами, отже, не визнавав два ступені (атоми та молекули) у будові речовини. У цьому сенсі атомістика Дальтона була кроком тому проти елементно-корпускулярной концепцією Ломоносова. Однак раціональним зерном атомістики Дальтона стало його вчення про масу атомів. Цілком правильно вважаючи, що абсолютні маси атомів надзвичайно малі, Дальтон запропонував визначати відносні атомні маси. При цьому маса атома водню, як найлегшого з усіх атомів, було прийнято за одиницю. Таким чином, вперше Дальтон визначив атомну масу елемента як відношення маси даного елемента до маси атома водню. Він же становив першу таблицю атомних мас 14 елементів. Вчення Дальтона про атомні маси відіграло неоціненну роль при перетворенні хімії на колі-тчеську науку і відкриття Періодичного закону. Тому

Необхідно розрізняти поняття абсолютна маса молекули та грам-молекула. Так, 10 г-молекул води - це 18 X 10 = 180г, тобто приблизно склянку води, а 10 молекул води - мізерно мала кількість, яку неможливо відважити.

Чому дорівнюють молекулярна. маса СОг абсолютна маса молекули СОг, виражена в праймах 3. Як форм улююється закон Авогадро 4. Який обсяг займає граммолекула будь-якого газу за нормальних умов

На підставі проведених дослідів встановлена ​​явна залежність між абсолютною масою продифундованих молекул амінокислот і їх молекулярними вагами.

Дивитися сторінки, де згадується термін Молекула абсолютна маса:                      Основи загальної хіміїТом 2 Видання 3 (1973) - [

Однією з фундаментальних властивостей атомів є їх маса. Абсолютна (справжня) маса атома- Величина надзвичайно мала. Зважити атоми на терезах неможливо, оскільки таких точних терезів не існує. Їхні маси були визначені за допомогою розрахунків.

Наприклад, маса одного атома водню дорівнює 0,000 000 000 000 000 000 000 001663 грама!Маса атома урану – одного з найважчих атомів, становить приблизно 0,000 000 000 000 000 000 000 4 грами.

Точне значення маси атома урану - 3,952 ∙ 10-22 г, а атома водню, найлегшого серед усіх атомів, - 1,673 ∙ 10-24 г.

Здійснювати розрахунки з малими числами незручно. Тому замість абсолютних мас атомів використовують їх відносні маси.

Відносна атомна маса

Про масу будь-якого атома можна судити, порівнюючи її з масою іншого атома (знаходити відношення їх мас). З моменту визначення відносних атомних мас елементів використовувалися різні атоми порівняння. Своєрідними зразками для порівняння свого часу були атоми водню та кисню.

Єдина шкала відносних атомних мас та нова одиниця атомної маси, прийнята Міжнародним з'їздом фізиків (1960) та уніфікована Міжнародним з'їздом хіміків (1961).

На сьогодні еталоном для порівняння є 1/12 частина маси атома вуглецю. Це значенняназивають атомною одиницею маси, скорочено а.

Атомна одиниця маси (а.е.м.) – маса 1/12 частини атома вуглецю

Порівняємо, у скільки разів відрізняється абсолютна маса атома водню та урану від 1 а.е.м., для цього розділимо ці числа одне на інше:

Отримані при розрахунках значення і є відносними атомними масами елементів щодо 1/12 маси атома вуглецю.

Так, відносна атомна маса водню приблизно дорівнює 1, а урану – 238.Зверніть увагу, що відносна атомна маса не має одиниць виміру, оскільки при розподілі одиниці виміру абсолютних мас (грами) скорочуються.

Відносні атомні маси всіх елементів зазначені у Періодичній Системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва. Символ, за допомогою якого позначають відносну атомну масу Аr (літера r – скорочення від слова relative,що означає відносний).

Значення відносних атомних мас елементів використовують у багатьох розрахунках.Як правило, значення, наведені в Періодичній системі, округляються до цілих чисел. Зверніть увагу, що елементи Періодичної Системи розміщені в порядку збільшення відносних атомних мас.

Наприклад, за допомогою Періодичної системи визначимо відносні атомні маси ряду елементів:

Ar(O) = 16; Ar(Na) = 23; Ar(P) = 31.
Відносну атомну масу хлору прийнято записувати 35,5!
Ar(Сl) = 35,5

• Відносні атомні маси пропорційні абсолютним масам атомів
• Еталоном визначення відносної атомної маси є 1/12 частина маси атома вуглецю
• 1 а.е.м. = 1,662 ∙ 10−24 г
• Відносну атомну масу позначають Ar
• Для розрахунків значення відносних атомних мас округляють до цілих, виняток – хлор, котрому Ar = 35,5
• Відносна атомна маса не має одиниць виміру

Атомною масоюназивається сума мас всіх протонів, нейтронів та електронів, з яких складається той чи інший атом чи молекула. Порівняно з протонами та нейтронами маса електронів дуже мала, тому вона не враховується у розрахунках. Хоча це і некоректно з формальної точки зору, нерідко даний термінвикористовується позначення середньої атомної маси всіх ізотопів елемента. Насправді це відносна атомна маса, звана також атомною вагоюелемент. Атомний вага – це середнє значення атомних мас всіх ізотопів елемента, які у природі. Хіміки повинні розрізняти ці два типи атомної маси під час виконання своєї роботи – неправильне значення атомної маси може, наприклад, призвести до неправильного результату виходу продукту реакції.

Кроки

Знаходження атомної маси за періодичною таблицею елементів

Вивчіть як записується атомна маса.Атомна маса, тобто маса даного атома чи молекули, може бути виражена у стандартних одиницях системи СІ – грамах, кілограмах тощо. Однак у зв'язку з тим, що атомні маси, виражені в цих одиницях, надзвичайно малі, їх часто записують в уніфікованих атомних одиницях маси, або скорочено а. - Атомні одиниці маси. Одна атомна одиниця маси дорівнює 1/12 маси стандартного ізотопу вуглець-12.

• Атомна одиниця маси характеризує масу одного молячи цього елемента в грамах. Ця величина дуже корисна при практичних розрахунках, оскільки з її допомогою можна легко перевести масу заданої кількості атомів або молекул цієї речовини в молі, і навпаки.

1. Знайдіть атомну масу в періодичної таблиціМенделєєва.У більшості стандартних таблиць Менделєєва містяться атомні маси (атомні ваги) кожного елемента. Як правило, вони наведені у вигляді числа у нижній частині осередку з елементом, під літерами, що позначають хімічний елемент. Зазвичай це ціле число, а десятковий дріб.

   Пам'ятайте, що в періодичній таблиці наведено середні атомні маси елементів.Як було зазначено раніше, відносні атомні маси, зазначені для кожного елемента в періодичній системіє середніми значеннями мас всіх ізотопів атома. Це середнє значення цінно багатьох практичних цілей: наприклад, воно використовується при розрахунку молярної маси молекул, що складаються з декількох атомів. Однак коли ви маєте справу з окремими атомами, цього значення, як правило, недостатньо.

   • Оскільки середня атомна маса є усередненим значенням для декількох ізотопів, величина, зазначена в таблиці Менделєєва не є точнимзначенням атомної маси будь-якого одиничного атома.
   • Атомні маси окремих атомів необхідно розраховувати з урахуванням точного числа протонів та нейтронів у одиничному атомі.

Розрахунок атомної маси окремого атома

1. Знайдіть атомний номер цього елемента або його ізотопу.Атомний номер – це кількість протонів в атомах елемента, вона ніколи не змінюється. Наприклад, всі атоми водню, причому тількивони мають один протон. Атомний номер натрію дорівнює 11, оскільки в його ядрі одинадцять протонів, тоді як атомний номер кисню становить вісім, тому що в ядрі його вісім протонів. Ви можете знайти атомний номер будь-якого елемента в періодичній таблиці Менделєєва - практично у всіх стандартних варіантах цей номер вказаний над буквеним позначенням хімічного елемента. Атомний номер завжди є цілим позитивним числом.

   • Припустимо, нас цікавить атом вуглецю. В атомах вуглецю завжди шість протонів, тому ми знаємо, що його атомний номер дорівнює 6. Крім того, ми бачимо, що в періодичній системі у верхній частині осередку з вуглецем (C) знаходиться цифра "6", що вказує на те, що атомний номер вуглецю дорівнює шести.
   • Зауважте, що атомний номер елемента не пов'язаний однозначно з його відносною атомною масою в періодичній системі. Хоча, особливо для елементів у верхній частині таблиці, може здатися, що атомна маса елемента вдвічі більша за його атомного номеравона ніколи не розраховується множенням атомного номера на два.

2. Знайдіть число нейтронів у ядрі.Кількість нейтронів може бути різним для різних атомів одного й того самого елемента. Коли два атоми одного елемента з однаковою кількістю протонів мають різна кількістьнейтрони, вони є різними ізотопами цього елемента. На відміну від кількості протонів, яка ніколи не змінюється, число нейтронів в атомах певного елемента може часто змінюватися, тому середня атомна маса елемента записується у вигляді десяткового дробу зі значенням між двома сусідніми цілими числами.

   Складіть кількість протонів та нейтронів.Це буде атомною масою даного атома. Не звертайте уваги на кількість електронів, які оточують ядро ​​– їхня сумарна маса надзвичайно мала, тому вони практично не впливають на ваші розрахунки.

Обчислення відносної атомної маси (атомної ваги) елемента

1. Визначте, які ізотопи містяться у зразку.Хіміки часто визначають співвідношення ізотопів у конкретному зразку за допомогою спеціального приладу під назвою мас-спектрометр. Однак під час навчання ці дані будуть надані вам в умовах завдань, контрольних тощо у вигляді значень, взятих із наукової літератури.

   • У нашому випадку припустимо, що ми маємо справу з двома ізотопами: вуглецем-12 та вуглецем-13.

2. Визначте відносний зміст кожного ізотопу у зразку.Для кожного елемента різні ізотопизустрічаються в різних співвідношеннях. Ці співвідношення майже завжди виражають у відсотках. Деякі ізотопи зустрічаються дуже часто, тоді як інші дуже рідкісні - часом настільки, що їх важко виявити. Ці величини можна визначити за допомогою мас-спектрометрії або знайти у довіднику.

   • Припустимо, що концентрація вуглецю-12 дорівнює 99%, а вуглецю-13 – 1%. Інші ізотопи вуглецю справдііснують, але в кількостях настільки малих, що в даному випадкуними можна знехтувати.

3. Помножте атомну масу кожного ізотопу на його концентрацію у зразку.Помножте атомну масу кожного ізотопу на його процентний зміст(Виражене у вигляді десяткового дробу). Щоб перевести відсотки на десятковий дрібпросто розділіть їх на 100. Отримані концентрації в сумі завжди повинні давати 1.

   • Наш зразок містить вуглець-12 та вуглець-13. Якщо вуглець-12 становить 99% зразка, а вуглець-13 – 1%, необхідно помножити 12 (атомна маса вуглецю-12) на 0,99 і 13 (атомна маса вуглецю-13) на 0,01.
   • У довідниках даються відсоткові співвідношеннязасновані на відомих кількостях всіх ізотопів того чи іншого елемента. Більшість підручників з хімії містять цю інформацію у вигляді таблиці наприкінці книги. Для зразка, що вивчається, відносні концентрації ізотопів можна також визначити за допомогою мас-спектрометра.

4. Складіть отримані результати.Підсумуйте результати множення, які ви отримали у попередньому кроці. В результаті цієї операції ви знайдете відносну атомну масу вашого елемента - середнє значення атомних мас ізотопів елемента, що розглядається. Коли розглядається елемент загалом, а чи не конкретний ізотоп даного елемента, використовується саме ця величина.

   • У прикладі 12 x 0,99 = 11,88 для вуглецю-12, і 13 x 0,01 = 0,13 для вуглецю-13. Відносна атомна маса у нашому випадку становить 11,88 + 0,13 = 12,01 .

• Деякі ізотопи менш стабільні за інші: вони розпадаються на атоми елементів з меншою кількістю протонів і нейтронів в ядрі з виділенням частинок, що входять до складу атомного ядра. Такі ізотопи називають радіоактивними.

Для виміру маси атома використовується відносна атомна маса, що виражається в атомних одиницях маси (а. е. м.). Відносна молекулярна маса складається із відносних атомних мас речовин.

Поняття

Для усвідомлення того, що таке відносна атомна маса в хімії, слід розуміти, що абсолютна маса атома занадто мала, щоб виражати її в грамах, а тим більше в кілограмах. Тому в сучасної хіміїза атомну одиницю маси (а. е. м.) взято 1/12 частина маси вуглецю. Відносна атомна маса дорівнює відношенню абсолютної маси до 1/12 абсолютної маси вуглецю. Іншими словами відносна масавідбиває, скільки разів маса атома конкретної речовини перевищує 1/12 маси атома вуглецю. Наприклад, відносна маса азоту – 14, тобто. атом азоту містить 14 а. е. м. або в 14 разів більше, ніж 1/12 частина атома вуглецю.

Рис. 1. Атоми та молекули.

Серед усіх елементів водень найлегший, його маса дорівнює 1 одиниці. Найважчі атоми мають масу 300 а. е. м.

Молекулярна маса - значення, що показує, скільки разів маса молекули перевищує 1/12 частина маси вуглецю. Також виявляється у а. е. м. Маса молекули складається з маси атомів, тому для обчислення відносної молекулярної маси необхідно скласти значення мас атомів речовини. Наприклад, відносна молекулярна маса води дорівнює 18. Це значення складається з відносних атомних мас двох атомів водню (2) та одного атома кисню (16).

Рис. 2. Вуглець у періодичній таблиці.

Як видно, ці два поняття мають кілька загальних характеристик:

• відносна атомна та молекулярна маси речовини - безрозмірні величини;
• відносна атомна маса має позначення A r , молекулярна - M r ;
• одиниця виміру однакова в обох випадках - а. е. м.

Молярна та молекулярна маси збігаються чисельно, але відрізняються за розмірністю. Молярна маса- Це ставлення маси речовини до кількості молей. Вона відбиває масу одного моля, який дорівнює числуАвогадро, тобто. 6,02 ⋅ 10 23 . Наприклад, 1 моль води важить 18 г/моль, а M r (Н2О) = 18 а. е. м. (важче в 18 разів однієї атомної одиниці маси).

Як розрахувати

Щоб висловити відносну атомну масу математично, слід визначити, що 1/2 частина вуглецю або одна атомна одиниця маси дорівнює 1,66⋅10 -24 г. Отже, формула відносної атомної маси має такий вигляд:

A r (X) = m a (X) / 1,66⋅10 −24 ,

де ma - абсолютна атомна маса речовини.

Відносна атомна маса хімічних елементів зазначена в періодичній таблиці Менделєєва, тому її не потрібно розраховувати самостійно під час вирішення завдань. Відносні атомні маси прийнято округляти до цілих. Виняток становить хлор. Маса його атомів дорівнює 35,5.

Слід звернути увагу, що з розрахунку відносної атомної маси елементів, мають ізотопи, враховується їхнє середнє значення. Атомна маса у разі вираховується так:

A r = ΣA r,i n i ,

де A r,i - відносна атомна маса ізотопів, n i - вміст ізотопів у природних сумішах.

Наприклад, кисень має три ізотопи - 16 О, 17 О, 18 О. Їх відносна маса дорівнює 15,995, 16,999, 17,999, які вміст у природних сумішах - 99,759 %, 0,037 %, 0,204 %. Поділивши відсотки на 100 і підставивши значення, отримаємо:

A r = 15,995 ∙ 0,99759 + 16,999 ∙ 0,00037 + 17,999 ∙ 0,00204 = 15,999 а.о.м.

Звернувшись до періодичної таблиці, легко знайти це значення у клітці кисню.

Рис. 3. Таблиця Менделєєва.

Відносна молекулярна маса - сума мас атомів речовини:

p align="justify"> При визначенні значення відносної молекулярної маси враховуються індекси символів. Наприклад, обчислення маси H 2 CO 3 виглядає так:

M r = 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 = 62 а. е. м.

Знаючи відносну молекулярну масу, можна обчислити відносну щільність одного газу другого, тобто. визначити, у скільки разів одне газоподібна речовинаважчий за другий. Для цього використовується рівняння D(y) x = M r (х) / M r (y).

Що ми дізналися?

З уроку 8 класу дізналися про відносну атомну та молекулярну масу. За одиницю відносної атомної маси прийнято 1/12 частину маси вуглецю, що дорівнює 1,66⋅10 −24 р. Для обчислення маси необхідно абсолютну атомну масу речовини розділити на атомну одиницю маси (а. е. м.). Значення відносної атомної маси зазначено в періодичній системі Менделєєва у кожній клітині елемента. Молекулярна маса речовини складається із суми відносних атомних мас елементів.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.6. Усього отримано оцінок: 190.