ატომური მასა არის ყველა პროტონის, ნეიტრონის და ელექტრონის ჯამი ერთ ატომში ან მოლეკულაში. ელექტრონის მასა იმდენად მცირეა, რომ მისი იგნორირება და მხედველობაში მიღება შეუძლებელია. მიუხედავად იმისა, რომ ტექნიკურად არასწორია, ტერმინი ატომური მასა ასევე ხშირად გამოიყენება ელემენტის ყველა იზოტოპის საშუალო ატომური მასის აღსანიშნავად. ეს მეორე განმარტება არის რეალურად ფარდობითი ატომური მასა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ატომური წონა ელემენტი ატომური წონა ითვალისწინებს ერთი და იმავე ელემენტის ბუნებრივად გავრცელებული იზოტოპების საშუალო მასას. ქიმიკოსებმა უნდა განასხვავონ ამ ორი სახის ატომური მასა, რომ წარმართონ თავიანთი საქმიანობა - მაგალითად, ატომური მასის არასწორმა ღირებულებამ შეიძლება გამოიწვიოს ექსპერიმენტის შედეგების არასწორი გამოთვლა.
ნაბიჯი
3 მეთოდი 1: ატომური მასის კითხვა პერიოდულ სისტემაში
ნაბიჯი 1. გაიგეთ როგორ წარმოადგინოთ ატომური მასა
ატომური მასა არის ატომის ან მოლეკულის მასა. ატომური მასა შეიძლება გამოიხატოს სტანდარტული SI მასის ერთეულებში - გრამი, კილოგრამი და ა. თუმცა, რადგან ატომური მასა ძალიან მცირეა ამ ერთეულებში გამოხატვისას, ატომური მასა ხშირად გამოხატულია რთული ატომური მასის ერთეულებში (ჩვეულებრივ შემოკლებით u ან amu). სტანდარტი ერთი ატომური მასის ერთეულისთვის არის სტანდარტული ნახშირბადის -12 იზოტოპის მასის 1/12.
ატომური მასის ერთეული გამოხატავს ელემენტის ან მოლეკულის ერთი მოლის მასას გრამებში. ეს არის ძალიან სასარგებლო თვისება პრაქტიკულ გამოთვლებში, რადგან ეს ერთეული აადვილებს ერთი და იმავე სახის ატომების ან მოლეკულების მასებსა და მოლებს შორის გარდაქმნას
ნაბიჯი 2. იპოვეთ ატომური მასა პერიოდულ ცხრილში
პერიოდული ცხრილების უმეტესობა ასახავს თითოეული ელემენტის ატომურ მასას (ატომურ წონას). ეს მასა თითქმის ყოველთვის ჩამოთვლილია რიცხვში ცხრილის ელემენტის ბადის ბოლოში, ქიმიური სიმბოლოს ქვემოთ, რომელიც კითხულობს ერთ ან ორ ასოს. ეს რიცხვი ჩვეულებრივ წარმოდგენილია როგორც ათობითი და არა მთელი რიცხვი.
- გაითვალისწინეთ, რომ პერიოდულ ცხრილში ჩამოთვლილი ფარდობითი ატომური მასები არის დაკავშირებული ელემენტების საშუალო მნიშვნელობები. ქიმიურ ელემენტებს აქვთ განსხვავებული იზოტოპები - ქიმიური ფორმები, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული მასა ატომური ბირთვიდან ერთი ან მეტი ნეიტრონის დამატებისა თუ გამოკლების გამო. ამრიგად, პერიოდულ ცხრილში ჩამოთვლილი ფარდობითი ატომური მასა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საშუალო მნიშვნელობა კონკრეტული ელემენტის ატომებისთვის, მაგრამ არა როგორც ელემენტის ერთი ატომის მასა.
- შედარებითი ატომური მასები, როგორიცაა პერიოდულ ცხრილში ნაპოვნი, გამოიყენება ატომებისა და მოლეკულების მოლური მასების გამოსათვლელად. ატომური მასა, როდესაც წარმოდგენილია ამუში, როგორც პერიოდულ ცხრილში, ტექნიკურად არ გააჩნია ერთეულები. ამასთან, ატომური მასის გამრავლება 1 გ/მოლზე გვაძლევს რაოდენობას, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელემენტის მოლური მასისთვის - მასის (გრამებში) ელემენტის ატომის ერთი მოლის მასა.
ნაბიჯი 3. გაიაზრეთ, რომ პერიოდულ ცხრილში მოცემული მნიშვნელობები არის ელემენტის საშუალო ატომური მასები
როგორც უკვე ავღნიშნეთ, პერიოდული ცხრილის თითოეული ელემენტისათვის ჩამოთვლილი ფარდობითი ატომური მასა არის ატომის ყველა იზოტოპის საშუალო მნიშვნელობა. ეს საშუალო მნიშვნელოვანია მრავალი პრაქტიკული გამოთვლისთვის - მაგალითად, მოლეკულის მოლური მასის გამოთვლა, რომელიც შედგება რამდენიმე ატომისგან. თუმცა, ცალკეულ ატომებთან მუშაობისას, ეს რიცხვი ზოგჯერ არ არის საკმარისი.
- პერიოდულ ცხრილში მოცემული მნიშვნელობა არ არის ზუსტი მნიშვნელობა რომელიმე ატომური მასისთვის, რადგან ეს არის საშუალოდ რამდენიმე განსხვავებული ტიპის იზოტოპი.
- ცალკეული ატომების ატომური მასები უნდა გამოითვალოს ერთ ატომში პროტონებისა და ნეიტრონების ზუსტი რაოდენობის გათვალისწინებით.
3 მეთოდი 2: ატომური მასის გამოთვლა ცალკეულ ატომებზე
ნაბიჯი 1. იპოვეთ ელემენტის ან იზოტოპის ატომური ნომერი
ატომური რიცხვი არის ელემენტის პროტონების რაოდენობა და არ აქვს განსხვავებული რიცხვი. მაგალითად, წყალბადის ყველა ატომს და მხოლოდ წყალბადის ატომს აქვს ერთი პროტონი. ნატრიუმს აქვს ატომური ნომერი 11, რადგან მის ბირთვს აქვს თერთმეტი პროტონი, ხოლო ჟანგბადს აქვს ატომური ნომერი 8, რადგან მის ბირთვს აქვს რვა პროტონი. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ნებისმიერი ელემენტის ატომური რიცხვი პერიოდულ ცხრილში - თითქმის ნებისმიერ სტანდარტულ პერიოდულ ცხრილში. ატომური რიცხვი არის რიცხვი ქიმიური სიმბოლოს ზემოთ, რომელიც კითხულობს ერთ ან ორ ასოს. ეს რიცხვი ყოველთვის არის დადებითი მთელი რიცხვი.
- დავუშვათ, ჩვენ ვმუშაობთ ნახშირბადის ატომებთან. ნახშირბადს ყოველთვის აქვს ექვსი პროტონი. ამრიგად, ჩვენ ვიცით, რომ მისი ატომური ნომერი არის 6. ჩვენ ასევე ვხედავთ პერიოდულ ცხრილში, რომ ნახშირბადის (C) კოლოფს აქვს ნომერი "6", რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ნახშირბადის ატომური ნომერი ექვსია.
- გაითვალისწინეთ, რომ ელემენტის ატომური ნომერი არ ახდენს პირდაპირ გავლენას მის ფარდობით ატომურ მასაზე, როგორც ეს წერია პერიოდულ ცხრილში. მიუხედავად იმისა, რომ სავარაუდოა, რომ ატომის ატომური მასა ორჯერ მეტია მის ატომურ რიცხვზე (განსაკუთრებით პერიოდული სისტემის ზედა ნაწილში მყოფ ელემენტებს შორის), ატომური მასა არასოდეს გამოითვლება ელემენტის ატომური რიცხვის ორზე გამრავლებით.
ნაბიჯი 2. იპოვეთ ბირთვში ნეიტრონების რაოდენობა
ნეიტრონების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს კონკრეტული ელემენტის ატომებისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ ორი ატომი ერთნაირი რაოდენობის პროტონებით და ნეიტრონების განსხვავებული რიცხვით ერთი და იგივე ელემენტია, ისინი ელემენტის განსხვავებული იზოტოპებია. ელემენტის პროტონების რაოდენობისგან განსხვავებით, რომელიც არასოდეს იცვლება, მოცემული ელემენტის ატომებში ნეიტრონების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს, ამიტომ ელემენტის საშუალო ატომური მასა უნდა იყოს წარმოდგენილი ათწილადის მნიშვნელობით ორ მთლიან რიცხვს შორის.
- ნეიტრონების რაოდენობა შეიძლება განისაზღვროს ელემენტის იზოტოპის განსაზღვრის გზით. მაგალითად, ნახშირბადი -14 არის ნახშირბადის -12-ის რადიოაქტიური იზოტოპი, რომელიც ბუნებრივად გვხვდება. თქვენ ხშირად ნახავთ იზოტოპებს, რომლებსაც მინიჭებული აქვთ მცირე რიცხვი ზედა (ზედა), ელემენტის სიმბოლომდე: 14გ. ნეიტრონების რიცხვი გამოითვლება იზოტოპების რიცხვიდან პროტონების რაოდენობის გამოკლებით: 14 - 6 = 8 ნეიტრონი.
- დავუშვათ, ნახშირბადის ატომს, რომელთანაც ჩვენ ვმუშაობთ, აქვს ექვსი ნეიტრონი (12გ) ის ნახშირბადის ყველაზე გავრცელებული იზოტოპია, რომელიც ნახშირბადის ყველა ატომის თითქმის 99% -ს შეადგენს. ამასთან, ნახშირბადის ატომების დაახლოებით 1% -ს აქვს 7 ნეიტრონი (13გ) ნახშირბადის ატომების სხვა ტიპები, რომელთაც აქვთ 6 ან 7 ნეიტრონი მეტი ან ნაკლები, მათი რიცხვი ძალიან მცირეა.
ნაბიჯი 3. დაამატეთ პროტონისა და ნეიტრონების რაოდენობა
ეს არის ატომის ატომური მასა. არ ინერვიულოთ ბირთვზე მომუშავე ელექტრონების რაოდენობაზე - კომბინირებული მასა იმდენად მცირეა, რომ უმეტეს პრაქტიკულ შემთხვევებში ეს მასა ნამდვილად არ იმოქმედებს თქვენს პასუხზე.
- ჩვენს ნახშირბადის ატომს აქვს 6 პროტონი + 6 ნეიტრონი = 12. ამ ნახშირბადის ატომის ატომური მასა არის 12. თუმცა, თუ ატომი ნახშირბადის 13-ის იზოტოპია, ჩვენ ვიცით, რომ ატომს აქვს 6 პროტონი +7 ნეიტრონი = ატომური წონა 13 -დან
- ნახშირბადის -13 ატომური წონა არის 13,003355 და ეს წონა უფრო ზუსტია, რადგან ის ექსპერიმენტულად დადგინდა.
- ატომური მასა თითქმის უდრის ელემენტის იზოტოპების რაოდენობას. ძირითადი გაანგარიშების მიზნით, იზოტოპების რაოდენობა ატომის მასის ტოლია. როდესაც ექსპერიმენტულად განისაზღვრება, ატომური მასა ოდნავ აღემატება იზოტოპების რაოდენობას ელექტრონების ძალიან მცირე მასობრივი წვლილის გამო.
მეთოდი 3 -დან 3: ელემენტის შედარებითი ატომური მასის (ატომური წონა) გამოთვლა
ნაბიჯი 1. განსაზღვრეთ ნიმუშში არსებული იზოტოპები
ქიმიკოსები ხშირად განსაზღვრავენ ფარდობით იზოტოპურ პროპორციებს ნიმუშში სპეციალური ინსტრუმენტის გამოყენებით მასის სპექტრომეტრის გამოყენებით. თუმცა, ქიმიის გაკვეთილებზე სტუდენტებისთვის და კოლეჯის სტუდენტებისთვის, ეს ინფორმაცია ხშირად გეძლევათ სკოლის ტესტებში და ა.შ., სამეცნიერო ლიტერატურაში განსაზღვრული კლასების სახით.
ჩვენი მიზნებისათვის, ვთქვათ, ჩვენ ვმუშაობთ ნახშირბადის 12 და ნახშირბადის 13 იზოტოპებით
ნაბიჯი 2. განსაზღვრეთ თითოეული იზოტოპის ფარდობითი სიმრავლე ნიმუშში
მოცემულ ელემენტში განსხვავებული იზოტოპები წარმოიქმნება სხვადასხვა პროპორციით. ეს პროპორცია თითქმის ყოველთვის აღინიშნება პროცენტულად. ზოგიერთ იზოტოპს აქვს ძალიან გავრცელებული პროპორციები, ზოგი კი ძალზე იშვიათია - ზოგჯერ, იმდენად იშვიათი, რომ ეს პროპორციები ძლივს შესამჩნევია. ეს ინფორმაცია შეიძლება განისაზღვროს მასის სპექტრომეტრიით ან საცნობარო წიგნებიდან.
დავუშვათ, ნახშირბადის 12-ის სიჭარბე 99% -ია, ხოლო ნახშირბადის-13-ის სიუხვე 1%. არსებობს სხვა ნახშირბადის იზოტოპები, მაგრამ იმდენად მცირე რაოდენობით, რომ მათი იგნორირება შესაძლებელია ამ მაგალითში
ნაბიჯი 3. თითოეული იზოტოპის ატომური მასის გამრავლება ნიმუშში მისი პროპორციით
გაამრავლეთ თითოეული იზოტოპის ატომური მასა მისი პროცენტული სიუხვით (დაწერილია ათწილადში). პროცენტის ათწილადზე გადასაყვანად, უბრალოდ გაყავით პროცენტი 100 -ზე. ათწილადში გადაყვანილი პროცენტების რაოდენობა ყოველთვის იქნება 1.
- ჩვენი ნიმუში შეიცავს ნახშირბადს -12 და ნახშირბადს -13-ს. თუ ნახშირბადის -12 შეადგენს ნიმუშის 99% -ს და ნახშირბადი -13 შეადგენს ნიმუშის 1% -ს, გავამრავლოთ 12 (ნახშირბადის -12 ატომური მასა) 0.99-ით და 13 (ნახშირბადის -13 ატომური მასა) 0.01-ით.
- საცნობარო წიგნები მოგცემთ პროცენტულ პროპორციებს ელემენტის იზოტოპების ყველა ცნობილი რაოდენობის საფუძველზე. ქიმიის სახელმძღვანელოების უმეტესობა შეიცავს ამ ინფორმაციას წიგნის უკანა ნაწილში არსებულ ცხრილში. მასის სპექტრომეტრს ასევე შეუძლია განსაზღვროს შესამოწმებელი ნიმუშის პროპორცია.
ნაბიჯი 4. დაამატეთ შედეგები
დაამატეთ გამრავლების შედეგები, რაც გააკეთეთ წინა ეტაპზე. ამ თანხის შედეგი არის თქვენი ელემენტის ფარდობითი ატომური მასა - თქვენი ელემენტის იზოტოპების ატომური მასების საშუალო. როდესაც განიხილება ელემენტები ზოგადად და არა ელემენტის კონკრეტული იზოტოპები, ეს მნიშვნელობა გამოიყენება.
