Ինչպես հաշվարկել ատոմային զանգվածը

Հեղինակ: Joan Hall
Ստեղծման Ամսաթիվը: 28 Փետրվար 2021
Թարմացման Ամսաթիվը: 1 Հուլիս 2024
Anonim
Քիմիա․ Հարաբերական ատոմային և մոլեկուլային զանգված․ VII դասարան
Տեսանյութ: Քիմիա․ Հարաբերական ատոմային և մոլեկուլային զանգված․ VII դասարան

Բովանդակություն

Ատոմային զանգված այս կամ այն ​​ատոմը կամ մոլեկուլը կազմող բոլոր պրոտոնների, նեյտրոնների և էլեկտրոնների զանգվածների գումարն է: Պրոտոնների և նեյտրոնների համեմատ, էլեկտրոնների զանգվածը շատ փոքր է, ուստի այն հաշվի չի առնվում հաշվարկներում: Թեև դա պաշտոնական տեսանկյունից սխալ է, բայց այս տերմինը հաճախ օգտագործվում է ՝ տարրի բոլոր իզոտոպների միջին ատոմային զանգվածին վերաբերելու համար: Փաստորեն, սա հարաբերական ատոմային զանգվածն է, որը նույնպես կոչվում է ատոմային քաշը տարր. Ատոմային քաշը տարերքի բոլոր բնական իզոտոպների ատոմային զանգվածների միջինն է: Քիմիկոսները իրենց աշխատանքը կատարելիս պետք է տարբերեն ատոմային զանգվածի այս երկու տեսակները. Ատոմային զանգվածի սխալ արժեքը կարող է, օրինակ, հանգեցնել ռեակցիայի արտադրանքի եկամտաբերության ոչ ճիշտ արդյունքի:

Քայլեր

Մեթոդ 1 -ից 3 -ը ՝ Տարրերի պարբերական համակարգի միջոցով ատոմային զանգվածի հայտնաբերում

  1. 1 Իմացեք, թե ինչպես է գրված ատոմային զանգվածը: Ատոմային զանգվածը, այսինքն ՝ տվյալ ատոմի կամ մոլեկուլի զանգվածը, կարող է արտահայտվել ստանդարտ SI միավորներով ՝ գրամ, կիլոգրամ և այլն: Այնուամենայնիվ, այն պատճառով, որ այդ միավորներում արտահայտված ատոմային զանգվածները չափազանց փոքր են, դրանք հաճախ գրանցվում են ատոմային զանգվածի միասնական միավորներով կամ ամու կրճատմամբ: - ատոմային զանգվածի միավորներ: Մեկ ատոմային զանգվածի միավորը հավասար է ստանդարտ ածխածն -12 իզոտոպի զանգվածի 1/12-ին:
    • Ատոմային զանգվածի միավորը բնութագրում է զանգվածը տրված տարրի մեկ մոլ գրամներով... Այս արժեքը շատ օգտակար է գործնական հաշվարկներում, քանի որ այն կարող է օգտագործվել տվյալ նյութի ատոմների կամ մոլեկուլների զանգվածը հեշտությամբ փոխակերպելու մոլի և հակառակը:
  2. 2 Գտեք ատոմային զանգվածը պարբերական համակարգում: Ստանդարտ պարբերական աղյուսակների մեծ մասը պարունակում է յուրաքանչյուր տարրի ատոմային զանգվածները (ատոմային կշիռները): Որպես կանոն, դրանք բջջի ներքևի մասում ցուցադրվում են տարրով ՝ քիմիական տարրը նշող տառերի տակ: Սովորաբար սա ոչ թե ամբողջ թիվ է, այլ տասնորդական կոտորակ:
    • Նկատի ունեցեք, որ պարբերական համակարգում յուրաքանչյուր տարրի համար տրված բոլոր հարաբերական ատոմային զանգվածներն են միջին արժեքները: Քիմիական տարրերը տարբեր են իզոտոպներ - քիմիական տեսակներ, որոնք ունեն տարբեր զանգվածներ ատոմային միջուկում լրացուցիչ կամ բացակայող նեյտրոնների պատճառով: Հետևաբար, պարբերական աղյուսակում թվարկված հարաբերական ատոմային զանգվածները կարող են միջին լինել տվյալ տարրի ատոմների համար, բայց ոչ որպես տվյալ տարրի մեկ ատոմի զանգված:
    • Պարբերական համակարգում տրված հարաբերական ատոմային զանգվածները օգտագործվում են ատոմների և մոլեկուլների մոլային զանգվածները հաշվարկելու համար: Ատոմային զանգվածներ ՝ արտահայտված ամուում (ինչպես պարբերական աղյուսակում) էապես առանց չափի են: Այնուամենայնիվ, պարզապես ատոմային զանգվածը 1 գ / մոլ բազմապատկելով, մենք ստանում ենք տարրի օգտակար բնութագիր `այս տարրի ատոմների մեկ մոլի զանգվածը (գրամերով):
  3. 3 Հիշեք, որ պարբերական աղյուսակը թվարկում է տարրերի միջին ատոմային զանգվածները: Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, պարբերական համակարգի յուրաքանչյուր տարրի համար նշված հարաբերական ատոմային զանգվածները ատոմի բոլոր իզոտոպների զանգվածների միջինն են: Այս միջինը արժեքավոր է բազմաթիվ գործնական նպատակների համար. Օրինակ, այն օգտագործվում է մի քանի ատոմներից կազմված մոլեկուլների մոլային զանգվածը հաշվարկելու համար: Այնուամենայնիվ, երբ գործ ունեք առանձին ատոմների հետ, այս արժեքը սովորաբար բավարար չէ:
    • Քանի որ միջին ատոմային զանգվածը մի քանի իզոտոպների միջին արժեքն է, ապա պարբերական աղյուսակում նշված արժեքը չէ ճշգրիտ ցանկացած ատոմի ատոմային զանգվածի արժեքը:
    • Առանձին ատոմների ատոմային զանգվածները պետք է հաշվարկվեն ՝ հաշվի առնելով մեկ ատոմում պրոտոնների և նեյտրոնների ճշգրիտ թիվը:

Մեթոդ 2 3 -ից. Մեկ ատոմի ատոմային զանգվածի հաշվարկ

  1. 1 Գտեք տվյալ տարրի ատոմային թիվը կամ դրա իզոտոպը: Ատոմային համարը տարրի ատոմների պրոտոնների քանակն է, այն երբեք չի փոխվում: Օրինակ ՝ ջրածնի բոլոր ատոմները, և միայն նրանք ունեն մեկ պրոտոն: Նատրիումի ատոմային թիվը 11 է, քանի որ նրա միջուկն ունի տասնմեկ պրոտոն, մինչդեռ թթվածնի ատոմային թիվը ութ է, քանի որ նրա միջուկն ունի ութ պրոտոն: Մենդելեևի պարբերական աղյուսակում կարող եք գտնել որևէ տարրի ատոմային համարը. Դրա գրեթե բոլոր ստանդարտ տարբերակներում այս թիվը նշված է քիմիական տարրի տառերի նշանակման վերևում: Ատոմային թիվը միշտ դրական ամբողջ թիվ է:
    • Ենթադրենք, մեզ հետաքրքրում է ածխածնի ատոմը: Ածխածնի ատոմներում միշտ վեց պրոտոն կա, ուստի մենք գիտենք, որ դրա ատոմային թիվը 6 է: Բացի այդ, մենք տեսնում ենք, որ պարբերական աղյուսակում, ածխածնի (C) բջիջի վերին հատվածում «6» թիվն է ՝ նշելով որ ատոմային ածխածնի թիվը վեց է:
    • Նկատի ունեցեք, որ տարրի ատոմային թիվը եզակիորեն կապված չէ պարբերական համակարգում նրա հարաբերական ատոմային զանգվածի հետ: Չնայած, հատկապես աղյուսակի վերևում գտնվող տարրերի համար, կարող է թվալ, որ տարրի ատոմային զանգվածը երկու անգամ գերազանցում է իր ատոմային թվին, այն երբեք չի հաշվարկվում ատոմային թիվը երկու անգամ բազմապատկելով:
  2. 2 Գտեք միջուկի նեյտրոնների թիվը: Նեյտրոնների քանակը կարող է տարբեր լինել նույն տարրի տարբեր ատոմների դեպքում: Երբ միևնույն տարրի երկու ատոմները նույն թվով պրոտոններով ունեն տարբեր թվով նեյտրոններ, դրանք այդ տարրի տարբեր իզոտոպներ են:Ի տարբերություն պրոտոնների թվի, որը երբեք չի փոխվում, որոշակի տարրի ատոմների նեյտրոնների թիվը հաճախ կարող է փոխվել, ուստի տարրի միջին ատոմային զանգվածը գրվում է որպես տասնորդական կոտորակ, որի արժեքը գտնվում է երկու հարակից ամբողջ թվերի միջև:
    • Նեյտրոնների թիվը կարող է որոշվել տարրի իզոտոպի նշանակմամբ: Օրինակ ՝ ածխածն-14-ը ածխածնի -12-ի բնական ռադիոակտիվ իզոտոպ է: Հաճախ իզոտոպի համարը նշվում է որպես վերնագրի համար ՝ տարրի խորհրդանիշի դիմաց.
    • Ենթադրենք, հետաքրքրության ածխածնի ատոմն ունի վեց նեյտրոն (C): Այն ածխածնի ամենաառատ իզոտոպն է, որը կազմում է այս տարրի բոլոր ատոմների մոտ 99% -ը: Այնուամենայնիվ, ածխածնի ատոմների մոտ 1% -ն ունի 7 նեյտրոն (C): Ածխածնի ատոմների այլ տեսակներ ունեն ավելի քան 7 կամ 6 -ից պակաս նեյտրոններ և գոյություն ունեն շատ փոքր քանակությամբ:
  3. 3 Ավելացրեք պրոտոնների և նեյտրոնների թիվը: Սա կլինի տվյալ ատոմի ատոմային զանգվածը: Անտեսեք միջուկը շրջապատող էլեկտրոնների քանակը. Դրանց ընդհանուր զանգվածը չափազանց փոքր է, ուստի դրանք գործնականում չեն ազդում ձեր հաշվարկների վրա:
    • Մեր ածխածնի ատոմն ունի 6 պրոտոն + 6 նեյտրոն = 12. Այսպիսով, այս ածխածնի ատոմի ատոմային զանգվածը 12. Եթե սա «ածխածն -13» իզոտոպը լիներ, ապա մենք կիմանայինք, որ այն ունի 6 պրոտոն + 7 նեյտրոն / ատոմային քաշ 13
    • Փաստորեն, ածխածնի-13-ի ատոմային զանգվածը 13.003355 է, և այս արժեքը ավելի ճշգրիտ է, քանի որ այն որոշվել է փորձնականորեն:
    • Ատոմային զանգվածը շատ մոտ է իզոտոպային թվին: Հաշվարկների հարմարության համար հաճախ ենթադրվում է, որ իզոտոպների թիվը հավասար է ատոմային զանգվածին: Ատոմային զանգվածի փորձարարորեն որոշված ​​արժեքները փոքր -ինչ գերազանցում են իզոտոպների թիվը `էլեկտրոնների շատ փոքր ներդրման պատճառով:

Մեթոդ 3 -ից 3 -ը. Հաշվարկել տարրի հարաբերական ատոմային զանգվածը (ատոմային քաշը)

  1. 1 Որոշեք, թե որ իզոտոպներն են նմուշում: Քիմիկոսները հաճախ որոշում են որոշակի նմուշի իզոտոպների հարաբերակցությունը `օգտագործելով հատուկ գործիք, որը կոչվում է զանգվածային սպեկտրոմետր: Այնուամենայնիվ, վերապատրաստման ընթացքում այդ տվյալները կտրամադրվեն ձեզ առաջադրանքների, վերահսկողության և այլնի դեպքում ՝ գիտական ​​գրականությունից վերցված արժեքների տեսքով:
    • Մեր դեպքում, ասենք, որ գործ ունենք երկու իզոտոպի հետ `ածխածն -12 և ածխածն -13:
  2. 2 Որոշեք նմուշի յուրաքանչյուր իզոտոպի հարաբերական պարունակությունը: Յուրաքանչյուր տարրի համար տարբեր իզոտոպներ են առաջանում տարբեր համամասնություններով: Այս հարաբերակցությունը գրեթե միշտ արտահայտվում է որպես տոկոս: Որոշ իզոտոպներ շատ տարածված են, իսկ մյուսները ՝ շատ հազվադեպ, երբեմն այնքան դժվար է հայտնաբերվում: Այս մեծությունները կարող են որոշվել զանգվածային սպեկտրոմետրիայի միջոցով կամ կարելի է գտնել ձեռնարկում:
    • Ասենք, որ ածխածնի-12-ի կոնցենտրացիան 99%է, իսկ ածխածն-13-ը ՝ 1%: Ածխածնի այլ իզոտոպներ իրոք գոյություն ունեն, բայց այնքան փոքր քանակությամբ, որ այս դեպքում դրանք կարող են անտեսվել:
  3. 3 Բազմապատկեք յուրաքանչյուր իզոտոպի ատոմային զանգվածը նմուշում դրա կոնցենտրացիայի միջոցով: Յուրաքանչյուր իզոտոպի ատոմային զանգվածը բազմապատկեք դրա տոկոսով (արտահայտված տասնորդական կոտորակով): Տոկոսները տասնորդական դարձնելու համար պարզապես բաժանեք 100 -ի: Ստացված կոնցենտրացիաները միշտ պետք է ավելացնեն 1 -ի:
    • Մեր նմուշը պարունակում է ածխածին -12 և ածխածին -13: Եթե ​​ածխածն -12-ը նմուշի 99% -ն է, իսկ ածխածինը -13-ը `1%, ապա անհրաժեշտ է 12-ը (ածխածնի -12-ի ատոմային զանգվածը) բազմապատկել 0.99-ով և 13-ը (ածխածնի -13-ի ատոմային զանգվածը)` 0.01-ով:
    • Տեղեկատու գրքերը տալիս են տոկոսներ ՝ հիմնված տարրի բոլոր իզոտոպների հայտնի քանակների վրա: Քիմիայի դասագրքերի մեծ մասը պարունակում է այս տեղեկատվությունը գրքի վերջում `աղյուսակային տեսքով: Ուսումնասիրվող նմուշի համար իզոտոպների հարաբերական կոնցենտրացիաները կարող են որոշվել նաև զանգվածային սպեկտրոմետրի միջոցով:
  4. 4 Ավելացրեք արդյունքները: Ամփոփեք նախորդ քայլին ստացած բազմապատկման արդյունքները:Այս գործողության արդյունքում դուք կգտնեք ձեր տարրի հարաբերական ատոմային զանգվածը `տվյալ տարրի իզոտոպների ատոմային զանգվածների միջին արժեքը: Երբ տարրը դիտում ենք որպես ամբողջություն, այլ ոչ թե տվյալ տարրի հատուկ իզոտոպ, օգտագործվում է հենց այս արժեքը:
    • Մեր օրինակում 12 x 0.99 = 11.88 ածխածնի -12, իսկ 13 x 0.01 = 0.13 ածխածնի -13 համար: Հարաբերական ատոմային զանգվածը մեր դեպքում 11,88 + 0,13 = է 12,01.

Խորհուրդներ

  • Որոշ իզոտոպներ ավելի քիչ կայուն են, քան մյուսները. Դրանք քայքայվում են տարրերի ատոմների մեջ, որոնց միջուկում ավելի քիչ պրոտոններ և նեյտրոններ են ՝ ազատվելով ատոմային միջուկը կազմող մասնիկներից: Նման իզոտոպները կոչվում են ռադիոակտիվ:

Ինչ է պետք

  • Քիմիայի ձեռնարկ
  • Հաշվիչ