Atomaire massa berekenen

Mogelijk wordt u gevraagd om atoommassa te berekenen in de scheikunde of natuurkunde. Er is meer dan één manier om atoommassa te vinden. Welke methode u gebruikt, is afhankelijk van de informatie die u krijgt. Ten eerste is het een goed idee om te begrijpen wat atomaire massa precies betekent.

Wat is atomaire massa?

Atoommassa is de som van de massa's van de protonen, neutronen en elektronen in een atoom, of de gemiddelde massa, in een groep atomen. Elektronen hebben echter zoveel minder massa dan protonen en neutronen dat ze geen rekening houden met de berekening. De atoommassa is dus de som van de massa's protonen en neutronen. Er zijn drie manieren om atoommassa te vinden, afhankelijk van uw situatie. Welke te gebruiken, hangt af van of u een enkel atoom, een natuurlijk monster van het element hebt, of gewoon de standaardwaarde moet weten.

3 manieren om atoommassa te vinden

De methode die wordt gebruikt om atoommassa te vinden, is afhankelijk van of u naar een enkel atoom, een natuurlijk monster of een monster met een bekende verhouding van isotopen kijkt:

1) Zoek Atomic Mass op in het periodiek systeem

Als het je eerste kennismaking met chemie is, wil je instructeur dat je leert hoe je het periodiek systeem kunt gebruiken om de atoommassa (atoomgewicht) van een element te vinden. Dit nummer wordt meestal gegeven onder het symbool van een element. Zoek naar het decimale getal, dat een gewogen gemiddelde is van de atoommassa's van alle natuurlijke isotopen van een element.

Voorbeeld: als u wordt gevraagd om de atoommassa van koolstof te geven, moet u eerst het elementensymbool kennen, C. Zoek naar C in het periodiek systeem. Eén nummer is het elementnummer of het atoomnummer van koolstof. Atoomaantal neemt toe naarmate je over de tafel gaat. Dit is niet de waarde die u wilt. De atoommassa of het atoomgewicht is het decimale getal. Het aantal significante cijfers varieert volgens de tabel, maar de waarde ligt rond 12.01.

Deze waarde op een periodiek systeem wordt gegeven in atomaire massa-eenheden of amu, maar voor chemieberekeningen schrijft u meestal atomaire massa in grammen per mol of g / mol. De atoommassa van koolstof zou 12,01 gram per mol koolstofatomen zijn.

2) Som van protonen en neutronen voor een enkel atoom

Om de atoommassa van een enkel atoom van een element te berekenen, tel je de massa protonen en neutronen op.

Voorbeeld: zoek de atoommassa van een isotoop van koolstof met 7 neutronen. Je kunt aan het periodiek systeem zien dat koolstof een atoomnummer van 6 heeft, wat het aantal protonen is. De atoommassa van het atoom is de massa van de protonen plus de massa van de neutronen, 6 + 7 of 13.

3) Gewogen gemiddelde voor alle atomen van een element

De atoommassa van een element is een gewogen gemiddelde van alle isotopen van het element op basis van hun natuurlijke overvloed. Met deze stappen is het eenvoudig om de atoommassa van een element te berekenen.
Doorgaans krijgt u bij deze problemen een lijst met isotopen met hun massa en hun natuurlijke overvloed als decimale of procentuele waarde.

1. Vermenigvuldig de massa van elke isotoop met zijn overvloed. Als je overvloed een percentage is, deel je antwoord door 100.
2. Tel deze waarden bij elkaar op.

Het antwoord is de totale atoommassa of atoomgewicht van het element.

Voorbeeld: u krijgt een monster met 98% koolstof-12 en 2% koolstof-13. Wat is de relatieve atoommassa van het element?

Zet eerst de percentages om in decimale waarden door elk percentage te delen door 100. Het monster wordt 0,98 koolstof-12 en 0,02 koolstof-13. (Tip: u kunt uw wiskunde controleren door ervoor te zorgen dat de decimalen optellen tot 1. 0,98 + 0,02 = 1,00).

Vermenigvuldig vervolgens de atoommassa van elke isotoop met de verhouding van het element in het monster:

0,98 x 12 = 11,76
0,02 x 13 = 0,26

Voeg deze toe voor het definitieve antwoord:

11,76 + 0,26 = 12,02 g / mol

Geavanceerde opmerking: deze atoommassa is iets hoger dan de waarde in het periodiek systeem voor het element koolstof. Wat zegt dit u? Het monster dat u hebt gekregen om te analyseren, bevatte meer koolstof-13 dan gemiddeld. Je weet dit omdat je relatieve atoommassa hoger is dan de periodieke tabelwaarde, hoewel het periodieke tabelnummer zwaardere isotopen bevat, zoals koolstof-14. Merk ook op dat de getallen in het periodiek systeem van toepassing zijn op de aardkorst / atmosfeer en mogelijk weinig invloed hebben op de verwachte isotoopverhouding in de mantel of kern of op andere werelden.

Na verloop van tijd merkt u misschien dat de atoommassa-waarden voor elk element in het periodiek systeem enigszins kunnen veranderen. Dit gebeurt wanneer wetenschappers de geschatte isotoopverhouding in de korst herzien. In moderne periodieke tabellen wordt soms een bereik van waarden aangehaald in plaats van een enkele atoommassa.

Vind meer uitgewerkte voorbeelden