Hur hittar man genomsnittlig atommassa?
Om du behöver hitta den genomsnittliga atommassan för ett element, måste du slå upp atommassan och överflödet av varje isotop i det elementet. Överflödet av alla isotoper bör uppgå till 100%. Multiplicera massan gånger överflödet för varje isotop, lägg sedan till alla resultaten tillsammans för att få den genomsnittliga atommassan. Fortsätt läsa för tips från vår granskare om hur man konverterar massan till antalet atomer!
Elementets genomsnittliga atommassa tar hänsyn till variationerna av antalet neutroner och berättar den genomsnittliga massan per atom i ett typiskt prov av det elementet.
Genomsnittlig atommassa är inte en direkt mätning av en enda atom. Istället är det den genomsnittliga massan per atom för ett typiskt prov av ett givet element. Om du kunde mäta massan av miljarder enskilda atomer, kan du beräkna detta värde på samma sätt som du skulle hitta ett genomsnitt. Lyckligtvis finns det en mer praktisk metod som bygger på inspelad information om sällsyntheten hos olika isotoper.
Del 1 av 2: beräkning av genomsnittlig atommassa
- 1Förstå isotoper och atommassor. De flesta element kan naturligt förekomma i flera former eller isotoper. Massantalet för varje isotop är summan av antalet protoner och neutroner i kärnan. Varje proton och varje neutron väger 1 atommasseenhet (amu). Den enda skillnaden mellan två isotoper av samma element är antalet neutroner per atom, vilket påverkar atommassan. Elementet har emellertid alltid samma antal protoner.
- Elementets genomsnittliga atommassa tar hänsyn till variationerna av antalet neutroner och berättar den genomsnittliga massan per atom i ett typiskt prov av det elementet.
- Elementet silver (Ag) har till exempel två naturligt förekommande isotoper: Ag-107 och Ag-109 (eller 107 Ag och 109 Ag). Isotoper är uppkallade efter "massnummer" eller summan av protoner och neutroner i en atom. Det betyder att Ag-109 har två fler neutroner per atom än Ag-107, vilket ger den lite mer massa.
- 2Slå upp massan för varje isotop. Du behöver två delar av informationen för varje isotop, som du kan slå upp i en referensbok eller en online-källa som webelements.com. Den första är atommassan, eller massan av en atom av varje isotop. Isotoper med fler neutroner har mer massa.
- Till exempel har silverisotopen Ag-107 en atommassa på 106,90509 amu (atommasseenheter). Isotopen Ag-109 är lite tyngre med en massa på 108,90470.
- De sista decimalerna kan skilja sig åt i olika källor. Ta inte med några siffror inom parentes efter massan.
- 3Skriv ner överflödet av varje isotop. Överflödet berättar hur vanligt isotopen är, i procent av elementets atomer. Varje isotop bidrar proportionellt till dess överflöd (ju mer riklig isotopen är, desto mer kommer den att bidra till den genomsnittliga atommassan). Du hittar det i samma källa som du hittade massan. Överflödet av alla isotoper bör uppgå till 100% (även om det kan vara lite av på grund av avrundningsfel).
- Isotopen Ag-107 har ett överflöd på 51,86%. Ag-109 är något mindre vanligt med ett överflöd på 48,14%. Detta innebär att ett typiskt silverprov är 51,86% Ag-107 och 48,14% Ag-109.
- Ignorera alla isotoper som inte har ett överflöd listat. Dessa isotoper förekommer inte naturligt på jorden.
Termen relativ atommassa används ibland som en synonym för genomsnittlig atommassa. - 4Förvandla dina överflödsprocent till decimaler. Dela överflödsprocenten med 100 för att få samma värde som ett decimal.
- I urvalsproblemet är överflödssiffrorna 51,86 / 100 = 0,5186 och 48,14 / 100 = 0,4814.
- 5Hitta det viktade genomsnittet av atommassan för dess stabila isotoper. Den genomsnittliga atommassan för ett element med n isotoper är lika med (massa isotop 1 * överflöd isotop 1) + (massa isotop 2 * överflöd isotop 2) +... + (massa isotop n * överflöd isotop n. Detta är ett exempel på en "viktat genomsnitt", vilket betyder att vanligare (rikare) massor har större effekt på resultatet. Så här använder du denna formel för silver:
- Genomsnittlig atommassa Ag = (massa Ag-107 * överflöd Ag-107) + (massa Ag-109 * överflöd Ag-109)
= 55,4410 + 52,4267
= 107,8677 amu. - Slå upp elementet i ett periodiskt system för att kontrollera ditt svar. Den genomsnittliga atommassan skrivs vanligtvis under elementets symbol.
- Genomsnittlig atommassa Ag = (massa Ag-107 * överflöd Ag-107) + (massa Ag-109 * överflöd Ag-109)
Del 2 av 2: använda resultatet
- 1Konvertera massa till antal atomer. Den genomsnittliga atommassan berättar om förhållandet mellan massa och antal atomer i ett typiskt prov av elementet. Detta är användbart i kemilaboratorier eftersom det är nästan omöjligt att räkna antalet atomer direkt, men lätt att mäta massa. Du kan till exempel väga ett silverprov och förutsäga att varje 107 8667 amu massa innehåller en silveratom.
- 2Konvertera till molär massa. Atommassanheterna är mycket små, så kemister väger vanligtvis prover i gram istället. Lyckligtvis definieras dessa begrepp för att göra omvandlingen så enkel som möjligt. Multiplicera bara den genomsnittliga atommassan med 1 g / mol (molmassakonstanten) för att få ett svar i g / mol istället. Till exempel innehåller 107 8667 gram silver i genomsnitt en mol silveratomer.
Den genomsnittliga atommassan berättar om förhållandet mellan massa och antal atomer i ett typiskt prov av elementet. - 3Hitta genomsnittlig molekylvikt. Eftersom en molekyl bara är en samling atomer kan du lägga till massorna av atomerna för att hitta massan av molekylen. Om du använder de genomsnittliga atommassorna (istället för massan av en specifik isotop) är svaret den genomsnittliga massan av molekylen som den finns i ett naturligt förekommande prov. Här är ett exempel:
- En molekyl av vatten har den kemiska formeln H 2 O, så den innehåller två väte (H) atomer och en syreatom (O).
- Väte har en genomsnittlig atommassa på 1 00794 amu. Syreatomer har en genomsnittlig massa på 159994 amu.
- Den genomsnittliga vikten av en molekyl av H 2 O lika med (1,00794) (2) + 15,9994 = 18,01528 amu, motsvarande 18,01528 g / mol.
- Termen relativ atommassa används ibland som en synonym för genomsnittlig atommassa. Det finns en liten skillnad eftersom den relativa atommassan inte har några enheter; det är ett mått på massa i förhållande till kol-12-atomen. Så länge du använder atommasseenheter i din genomsnittliga massberäkning är de två värdena dock numeriskt identiska.
- Med sällsynta undantag har element senare på det periodiska systemet en högre genomsnittlig massa än elementen före den. Detta är ett snabbt sätt att kontrollera om dina svar är vettiga.
- 1 atommasseenhet definieras som 12 massan av en kol-12-atom.
- Isotopöverflödet är baserat på prover som naturligt förekommer på jorden. Ovanliga ämnen som en meteorit eller ett prov som skapats i ett laboratorium kan ha olika förhållanden mellan isotoper och därför en annan genomsnittlig atommassa.
Det är viktigt att känna till genomsnittlig atommassa eftersom olika isotoper av ett element finns i olika överflöd på jorden, så olika isotoper bidrar till den genomsnittliga atommassan i olika proportioner. - Parentesnumret efter en atommassa berättar osäkerheten i den sista siffran. Exempelvis innebär en atommassa av 1 0173 (4) att typiska prover varierar inom ett intervall av 1 0173 ± 0 0004. Du behöver inte ta hänsyn till detta om inte problemet kräver det.
- Använd den genomsnittliga atommassan när du gör massberäkningar med element och föreningar.
- Atommassor skrivs nästan alltid i termer av atommasseenheter (amu eller u), ibland kallad dalton (Da). Lägg aldrig till en annan massaenhet (t.ex. kilogram) efter siffran utan att konvertera den.
- Penna
- Papper
- Kalkylator
- Data om överflöd av isotop
- Isotop atommasseenhetsdata
Läs också: Hur man gör kopparsulfat?
Frågor och svar
- Kan du ge ett annat exempel på genomsnittlig atommassa?Neon har tre naturliga isotoper: 90,48% av Neon är Ne-20 med en massa av ungefär 19992 amu; 9,25% är Ne-22 med en massa av 21,991 amu; och 0,27% är Ne-21 med en massa av 20993 amu. Den genomsnittliga atommassan för neon är (19 992) (0,9048) + (21,991) (0,0925) + (20,993) (0,0027) = cirka 20180 amu.
- Hur hittar du vägd genomsnittlig massa om du inte har någon amu?En atommasseenhet är samma sak som gram per mol (1 amu = 1 g / mol). Det är också samma sak som en dalton (1 amu = 1 Da). så om du inte känner till amu för ett av dina element, kan du söka efter just denna isotop online för att hitta amu och naturligt överflöd specifikt för just den isotopen.
- När atomantalet ökar inom en grupp av element, gör vanligtvis atomradien?Vi kan anta att atomradien ökar med atomnumret.
- Vad är platinens atomvikt?Atomvikten för platina är 195078 amu. Kolla in "Hur man beräknar atommassa" för mer information.
- Varför behöver vi veta genomsnittlig atommassa?Det är viktigt att känna till genomsnittlig atommassa eftersom olika isotoper av ett element finns i olika överflöd på jorden, så olika isotoper bidrar till den genomsnittliga atommassan i olika proportioner.
- Hur hittar jag atomvikten?Atomvikten är bara ytterligare en term för den genomsnittliga atommassan.
- Hur kan jag hitta genomsnittlig brommassa?Gå till socratic.org/chemistry och sök efter "atommassa av brom."
Kommentarer (3)
- Det lärde mig det enklaste sättet att beräkna den genomsnittliga atommassan för ett element, och det är så förståeligt.
- Detta hjälper mig mycket. Tack för artikeln.
- Det här var en frälsare! Det gjorde min naturvetenskap till A-!
