Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Mi a relatív tömeg?
- Az elem relatív atomtömege
- Periódusos rendszer és izotópok
- Relatív molekulatömeg
A relatív tömeg fontos fogalom a kémiában. Létezik egy atom vagy molekula tömegének kidolgozásának egyszerűsítésére. Abszolút egységekben a protonok és a neutronok tömege 10 nagyságrendű−27 kilogramm, ami egy milliárd milliárd milliárd milliárdod, és az elektronok tömege még kb. 10−30 kilogramm, ezerszer kevesebb, mint egy proton vagy neutron. A gyakorlati helyzetekben ezt nehéz lenne megoldani, tehát a tudósok a szénatom relatív atomtömegét 12-ként határozzák meg, és mindezt ezen az alapon dolgozzák ki.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Keresse meg bármely atom relatív tömegét a protonok számának és a neutronok számának összeadásával. A hidrogén relatív atomtömege 1, a szén-12 relatív atomtömege 12.
Ugyanazon elem izotópjai eltérő számú neutronnal rendelkeznek, tehát ki kell számítani egy adott izotópot. Periódusos táblázatok mutatják az elem alsó számának relatív atomtömegét, de ez figyelembe veszi az izotópokat.
Keresse meg a relatív molekulatömegeket az egyes elemek hozzájárulásának összeadásával. A kémiai képlet segítségével megtudhatja, hogy az egyes atomok közül hányszor szerepel, szorozzuk meg a relatív atomtömegüket az egyes jelenlévő atomok számával, majd összegezzük őket az eredmény eléréséhez.
Mi a relatív tömeg?
Relatív tömeg: egy atom vagy molekula tömege a szén-12 atom 1/12 tömegéhez viszonyítva. E séma szerint egy semleges hidrogénatom tömege 1 lehet. Gondolhat úgy, hogy minden protont vagy neutronot 1-nek számít, és figyelmen kívül hagyja az elektronok tömegét, mivel ezek annyira kicsik. Tehát a relatív atomtömeg képlete egyszerűen:
Relatív atomtömeg = protonok száma + neutronok száma
Mivel azonban a tudósok a szén-12 atomot „standard atomként” állították be, a műszaki meghatározás a következő:
Relatív atomtömeg = atom tömege ÷ (a szén-12 atom tömegének 1/12 része)
Az elem relatív atomtömege
Az elemek az alapvető építőelemi atomok, amelyek a nagyrobbanásban vagy a csillagokban létrejönnek, és ábrázolják őket a periódusos táblázatban. A relatív atomtömeg az alsó szám a periódusos táblán (a felső szám az atomszám, amely megszámolja a protonok számát). Elolvashatja ezt a számot sok elem egyszerűsített periódusos tábláiból.
A technikailag pontos periódusos táblázatok azonban különféle izotópok létezését mutatják be, és az általuk felsorolt relatív atomtömeg nem egész szám. Az izotópok ugyanazon elem változatai, különböző neutronszámmal.
Az elem relatív tömegét mindig megtalálhatja azáltal, hogy a protonok számát hozzáadja a megfontolás alatt álló elem adott izotópjának neutronszámához. Például egy szén-12 atomban 6 proton és 6 neutron van, tehát a relatív atomtömege 12. Ne feledje: ha egy atom izotópját meghatározzák, akkor az elem neve utáni szám a relatív atomtömeg. Tehát az urán-238 relatív tömege 238.
Periódusos rendszer és izotópok
A periódusos táblázat relatív atomtömege magában foglalja a különféle izotópok hozzájárulását azáltal, hogy a különféle izotópok tömegének súlyozott átlagát veszi számukra a tömegük alapján. Például a klórnak két izotópja van: klór-35 és klór-37. A természetben található klór háromnegyede klór-35, míg a fennmaradó negyed klór-37. A periódusos rendszer relatív tömegére használt képlet:
Relatív atomtömeg = (1. izotóp tömege × 1. izotóp előfordulása + 2. izotóp tömege × 2. izotóp előfordulása +…) ÷ 100
Tehát a klór esetében ez:
Relatív atomtömeg = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Klór esetében a periódusos táblázat relatív atomtömege 35,5-et mutat ennek a számításnak megfelelően.
Relatív molekulatömeg
Egyszerűen add hozzá az alkotóelemek relatív tömegét, hogy meghatározzuk egy molekula relatív tömegét. Ezt könnyű megtenni, ha ismeri a szóban forgó elemek relatív atomtömegét. Például a víz kémiai képlete H2O, tehát két hidrogénatom és egy oxigénatom van.
Számítsuk ki a relatív molekulatömeget úgy, hogy megszorozzuk az egyes atomok relatív atomtömegét a molekulában levő atomok számával, majd összeadjuk az eredményeket. Ez így néz ki:
Relatív molekulatömeg = (az elem atomjainak száma × az 1. elem relatív tömege) + (a 2. elem atomjainak száma × a 2. elem relatív tömege) +…
H2O, az 1. elem hidrogén, relatív atomtömeg 1, a 2. elem pedig oxigén, relatív atomtömegével 16, tehát:
Relatív molekulatömeg = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
H2ÍGY4, az 1. elem hidrogén (H), a 2. elem kén (S relatív tömeggel = 32) és a 3. elem az oxigén (O), tehát ugyanaz a számítás adja:
H relatív molekulatömege2ÍGY4 = (H atomok száma × H relatív tömege) + (S atomok száma × S relatív tömege) + (O atomok száma × O relatív tömege)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Ugyanezt a megközelítést bármely molekulára alkalmazhatja.