So berechnen sie die atomare masse

Atommasse ist die Summe aller Protonen, Neutronen und Elektronen in einem einzigen Atom oder Molekül. Die Masse eines Elektrons ist jedoch so klein, dass er als unerheblich angesehen wird und nicht in der Berechnung enthalten ist. Obwohl technisch falsch ist, wird der Begriff auch häufig verwendet, um sich auf die durchschnittliche atomare Masse von allen Isotopen eines Elements. Diese zweite Definition ist eigentlich die relative atomare Masse, auch als atomares Gewicht, eines Elements. Das Atomgewicht berücksichtigt den Durchschnitt der Massen von natürlich vorkommenden Isotopen desselben Elements. Chemiker müssen zwischen diesen beiden Arten von Atommasse unterscheiden, um ihre Arbeit zu leiten - ein falscher Wert für die Atommasse kann beispielsweise zu einer falschen Berechnung des Ertrags eines Experiments führen.

Schritte

Methode 1 von 3:
Finden von Atommassenablesungen auf dem Periodensystem
  1. Bildtitel Berechnen Sie Atommasse Schritt 1
1. Verstehe, wie die Atommasse dargestellt ist. Atommasse, die Masse eines bestimmten Atoms oder des Moleküls, kann in Standard-Si-Masseneinheiten - Gramm, Kilogramm usw. ausgedrückt werden. Da jedoch, dass atomare Massen, wenn sie in diesen Hinweisen exprimiert sind, unglaublich kleine, atomare Masse oft in einheitlichen Atommasseneinheiten ausgedrückt (normalerweise verkürzt an "u" oder "Amu") oder in Daltons (da). Der Standard für eine Atommasseneinheit ist gleich 1/12 der Masse eines Standardkohlenstoff-12-Isotops.
  • Atom-Masseneinheiten erzählen die Masse von ein Mol eines bestimmten Elements oder eines Moleküls in Gramm. Dies ist eine sehr nützliche Eigenschaft, wenn es um praktische Berechnungen geht, da es eine einfache Umwandlung zwischen Masse und Mol einer bestimmten Menge an Atomen oder Molekülen desselben Typs ermöglicht.
  • Bildtitel Berechnen Atommasse Schritt 2
    2. Suchen Sie die Atommasse auf dem periodischen Tisch. Die meisten Standard-Periodensysteme listen die relativen Atommassen (Atomgewichte) jedes Elements auf. Dies wird fast immer als Nummer an der Unterseite des Square des Elements auf dem Tisch unter seinem ein- oder zwei-Buchstaben-chemischen Symbol geschrieben. Diese Zahl wird in der Regel als Dezimalstelle als eine ganze Zahl ausgedrückt.
  • Beachten Sie, dass die relativen atomaren Massen auf dem periodischen Tisch aufgeführt sind durchschnittlich Werte für das zugehörige Element. Chemische Elemente haben unterschiedlich Isotope - Chemische Formen, die sich aufgrund der Zugabe oder der Subtraktion eines oder mehrerer Neutronen an den Kern des Atoms unterscheiden. Somit eignet sich die relative atomare Masse, die auf dem Periodensystem aufgelistet ist, als durchschnittlicher Wert für Atome eines bestimmten Elements, aber nicht als die Masse eines einzelnen Atoms dieses Elements.
  • Relative atomare Massen, wie in der Periodensabelle aufgeführt, werden zur Berechnung von Molmassen für Atome und Moleküle verwendet. Atommassen, wenn sie in Amu ausgedrückt werden, sind wie auf dem Periodensystem technisch uneinheitsfrei. Durch einfaches Multiplizieren einer Atommasse um 1 g / mol wird jedoch eine verarbeitbare Menge für die Molmasse eines Elements erhalten - die Masse (in Gramm) eines Mols eines Elementatoms eines Elements.
  • Zum Beispiel ist die atomare Masse von Eisen 55.847 AMU, was bedeutet, dass ein Mol von Eisenatomen 55 wiegen würde.847 g.
  • Bildtitel Berechnen Sie Atommasse Schritt 3
    3. Verstehen Sie, dass periodische Tischwerte eine durchschnittliche atomare Masse für ein Element sind. Wie bereits erwähnt, sind die relativen atomaren Massen, die für jedes Element auf dem Periodensystem aufgeführt sind, durchschnittliche Werte aller Isotope eines Atoms. Dieser Durchschnittswert ist für viele praktische Berechnungen wertvoll - z. B. berechnet die Berechnung der Molmasse eines Moleküls, das aus mehreren Atomen besteht. Beim Umgang mit einzelnen Atomen ist diese Zahl manchmal nicht ausreichend.
  • Weil es ein Durchschnitt von mehreren verschiedenen Arten von Isotopen ist, ist der Wert auf der periodischen Tabelle nicht der genau Wert für jede Atommasse eines einzelnen Atoms.
  • Die Atommassen für einzelne Atome müssen berechnet werden, indem die genaue Anzahl von Protonen und Neutronen in einem einzigen Atom berücksichtigt werden.
    • Methode 2 von 3:
    Berechnung der Atommasse für ein einzelnes Atom
    1. Bildtitel Berechnen Sie Atommasse Schritt 4
    1. Finden Sie die Atomzahl des Elements oder Isotops. Die Atomzahl ist die Anzahl der Protonen in einem Element und variiert niemals. Zum Beispiel alle Wasserstoffatome und nur Wasserstoffatome, haben 1 Protonen. Natrium hat eine Atomzahl von 11, da sein Kern 11 Protonen hat, während Sauerstoff eine Atomzahl von 8 hat, da sein Kern 8 Protonen hat. Sie können die atomare Nummer eines beliebigen Elements auf dem Periodensystem finden - in fast allen Standard-Periodensystemen: Es ist die Nummer über dem 1- oder 2-literationsüberschreitenden Symbol des Elements. Diese Zahl ist immer eine positive ganze Zahl.
    • Nehmen wir an, wir arbeiten mit dem Kohlenstoffatom zusammen. Kohlenstoff hat immer 6 Protonen, also wissen wir, dass seine Atomzahl 6 ist. Wir können auch auf dem periodischen Tisch sehen, den das Quadrat für Kohlenstoff (c) a hat "6" Annäherung anschließend, dass die atomare Zahl von Carbon 6 ist.
    • Beachten Sie, dass die atomare Zahl eines Elements kein direktes Lager auf seiner relativen atomaren Masse hat, wie auf dem periodischen Tisch aufgeführt ist. Vor allem zwischen Elementen an der Spitze des periodischen Tischs, kann es scheinen, dass eine Atommasse der Atoms etwa doppelt so alt ist, dass die atomare Zahl nicht durch die Verdoppelung der atomaren Zahl eines Elements berechnet wird.
  • Bildtitel Berechnen Atommasse Schritt 5
    2. Finden Sie die Anzahl der Neutronen im Kern. Die Anzahl der Neutronen kann unter den Atomen eines bestimmten Elements variieren. Während 2 Atome mit der gleichen Anzahl von Protonen und unterschiedlicher Nötiger von Neutronen sowohl das gleiche Element sind, sind sie verschiedene Isotope dieses Elements. Im Gegensatz zu der Anzahl der Protonen in einem Element, das sich niemals ändert, kann die Anzahl der Neutronen in Atomen eines bestimmten Elements oft ausreichend variieren, daß die durchschnittliche atomare Masse des Elements als Dezimalwert zwischen zwei ganzen Zahlen ausgedrückt werden muss.
  • Die Anzahl der Neutronen kann durch die Isotope-Bezeichnung des Elements bestimmt werden. Beispielsweise ist Kohlenstoff-14 ein natürlich vorkommendes radioaktives Isotop von Kohlenstoff-12. Sie sehen oft ein Isotop, das mit der Nummer als SuperScript vor dem Elementsymbol bezeichnet ist: c. Die Anzahl der Neutronen wird berechnet, indem die Anzahl der Protonen aus der Isotope-Nummer subtrahiert: 14 - 6 = 8 Neutronen.
  • Nehmen wir an, das Kohlenstoffatom, mit dem wir mit sechs Neutronen arbeiten (c). Dies ist bei weitem das häufigste Isotop von Kohlenstoff, was fast 99% aller Kohlenstoffatome berücksichtigt. Ungefähr 1% der Kohlenstoffatome haben jedoch 7 Neutronen (c). Andere Arten von Kohlenstoffatomen mit mehr oder weniger als 6 oder 7 Neutronen bestehen in sehr geringen Mengen.
  • Bildtitel Berechnen Sie atomare Masse Schritt 6
    3. Fügen Sie das Proton- und Neutronenzähler hinzu. Dies ist die Atommasse dieses Atoms. Machen Sie sich keine Sorgen um die Anzahl der Elektronen umkreist den Kern - ihre kombinierte Masse ist sehr klein, sehr klein, so dass in den meisten praktischen Fällen Ihre Antwort nicht erheblich beeinflusst wird.
  • Unser Kohlenstoffatom hat 6 Protonen + 6 Neutronen = 12. Die Atommasse dieses spezifischen Kohlenstoffatoms beträgt 12. Wenn es ein wäre CO2-13 Isotope, dagegen würden wir wissen, dass es 6 Protonen + 7 Neutronen hat = ein Atomgewicht von 13.
  • Das eigentliche Atomgewicht von CO2-13 ist 13.003355 und ist genauer, weil er experimentell bestimmt wurde.
  • Atommasse ist sehr nahe an der Isotope-Nummer eines Elements. Für grundlegende Berechnungszwecke ist Isotope-Nummer gleich Atommasse. Wenn er experimentell bestimmt wurde, ist die Atommasse aufgrund des sehr geringen Massenbeitrags von Elektronen etwas höher als die Isotopeummer.
    • Methode 3 von 3:
    Berechnen der relativen Atommasse (Atomgewicht) für ein Element
    1. Bildtitel Berechnen Atommasse Schritt 7
    1. Bestimmen Sie, welche Isotope in der Probe sind. Chemiker bestimmen oft die relativen Anteile von Isotopen in einer bestimmten Probe unter Verwendung eines speziellen Werkzeugs namens Massenspektrometer. Bei der Chemie der Schülerebene werden diese Informationen jedoch häufig auf Schulstests angeboten, usw., in Form von etablierten Werten aus der wissenschaftlichen Literatur.
    • Sagen wir zu unseren Zwecken, wir arbeiten mit den Isotopes Carbon-12 und CO2-13 zusammen.
  • Bildtitel Berechnung Atommasse Schritt 8
    2. Bestimmen Sie die relative Fülle jedes Isotops in der Probe. Innerhalb eines bestimmten Elements treten unterschiedliche Isotope in verschiedenen Proportionen auf. Diese Proportionen werden fast immer als Prozentsätze ausgedrückt. Einige Isotope werden sehr häufig sein, während andere sehr selten sind - manchmal, so selten, dass sie kaum erkannt werden können. Diese Informationen können durch Massenspektrometrie oder aus einem Referenzbuch bestimmt werden.
  • Sagen wir, dass die Fülle von Kohlenstoff-12 99% beträgt und die Fülle von Kohlenstoff-13 1% beträgt. Andere Kohlenstoffisotope tun existieren, aber sie existieren in Mengen, so klein, dass sie für dieses Beispielproblem ignoriert werden können.
  • Bildtitel Berechnen Atommasse Schritt 9
    3. Multiplizieren Sie die Atommasse jedes Isotops durch seinen Anteil in der Probe. Multiplizieren Sie die atomare Masse jedes Isotops mit seinem prozentualen Überfluss (als Dezimalzahl geschrieben). Um einen Prozentsatz in eine Dezimalstelle umzuwandeln, teilen Sie es einfach um 100 auf. Die umwandelten Prozentsätze sollten immer bis zu 1 addieren.
  • Unsere Probe enthält Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-13. Wenn der Kohlenstoff-12 99% der Probe und der Kohlenstoff-13 ausmacht, multiplizieren Sie 1% der Probe, multiplizieren 12 (die atomare Masse von Kohlenstoff-12) von 0.99 und 13 (die Atommasse von Kohlenstoff-13) von 0.01.
  • Ein Referenzbuch ergibt prozentuale Proportionen, die auf allen bekannten Mengen an den Isotopen eines Elements basieren. Zu den meisten Chemie-Lehrbüchern gehören diese Informationen in einer Tabelle am Ende des Buches. Ein Massenspektrometer kann auch die Proportionen für die getestete Probe ergeben.
  • Bildtitel Berechnen von Atommasse Schritt 10
    4. Fügen Sie die Ergebnisse hinzu. Summen Sie die Produkte der Multiplikationen, die Sie im vorherigen Schritt durchgeführt haben. Das Ergebnis dieser Zugabe ist die relative atomare Masse Ihres Elements - der Durchschnittswert der Atommassen Ihrer Isotope Ihres Elements. Bei der Erörterung eines Elements im Allgemeinen und nicht bestimmte Isotope dieses Elements wird dieser Wert verwendet.
  • In unserem Beispiel, 12 x 0.99 = 11.88 für CO2-12, während 13 x 0.01 = 0.13 für Kohlenstoff-13. Die relative atomare Masse unseres Beispiels ist 11.88 + 0.13 = 12.01.

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