Jisim atom adalah jumlah semua proton, neutron, dan elektron dalam satu atom atau molekul. Jisim elektron sangat kecil sehingga tidak dapat diabaikan dan tidak diambil kira. Walaupun secara teknikal tidak betul, istilah jisim atom juga sering digunakan untuk merujuk kepada jisim atom rata-rata semua isotop unsur. Definisi kedua ini sebenarnya adalah jisim atom relatif, yang juga dikenali sebagai berat atom unsur. Berat atom mengambil kira jisim purata isotop yang wujud secara semula jadi dari unsur yang sama. Ahli kimia mesti membezakan antara dua jenis jisim atom ini untuk membimbing kerja mereka - sebagai contoh, nilai jisim atom yang salah boleh menyebabkan pengiraan hasil eksperimen yang salah.
Langkah
Kaedah 1 dari 3: Membaca Jisim Atom dalam Jadual Berkala
Langkah 1. Fahami cara mewakili jisim atom
Jisim atom adalah jisim atom atau molekul. Jisim atom dapat dinyatakan dalam unit jisim SI standard - gram, kilogram, dll. Walau bagaimanapun, kerana jisim atom sangat kecil jika dinyatakan dalam unit-unit ini, jisim atom sering dinyatakan dalam unit jisim atom majmuk (biasanya disingkat u atau amu). Piawai untuk satu unit jisim atom ialah 1/12 jisim isotop karbon-12 standard.
Unit jisim atom menyatakan jisim satu mol unsur atau molekul dalam gram. Ini adalah harta yang sangat berguna dalam pengiraan praktikal kerana unit ini memudahkan penukaran antara jisim dan mol kuantiti atom atau molekul yang sama
Langkah 2. Cari jisim atom dalam jadual berkala
Sebilangan besar jadual berkala menyenaraikan jisim atom relatif (berat atom) setiap elemen. Jisim ini hampir selalu disenaraikan sebagai nombor di bahagian bawah grid elemen dalam jadual, di bawah simbol kimia yang membaca satu atau dua huruf. Nombor ini biasanya ditunjukkan sebagai perpuluhan dan bukan nombor bulat.
- Perhatikan bahawa jisim atom relatif yang disenaraikan dalam jadual berkala adalah nilai purata unsur-unsur yang berkaitan. Unsur kimia mempunyai isotop yang berbeza - bentuk kimia yang mempunyai jisim yang berbeza kerana penambahan atau pengurangan satu atau lebih neutron dari nukleus atom. Oleh itu, jisim atom relatif yang disenaraikan dalam jadual berkala boleh digunakan sebagai nilai purata bagi atom unsur tertentu, tetapi tidak sebagai jisim satu atom unsur.
- Jisim atom relatif, seperti yang terdapat dalam jadual berkala, digunakan untuk mengira jisim molar atom dan molekul. Jisim atom, apabila ditunjukkan dalam amu seperti dalam jadual berkala, secara teknikal tidak mempunyai unit. Walau bagaimanapun, mengalikan jisim atom dengan 1 g / mol memberi kita kuantiti yang boleh digunakan untuk jisim molar unsur - jisim (dalam gram) satu mol atom unsur.
Langkah 3. Fahami bahawa nilai dalam jadual berkala adalah jisim atom purata bagi suatu unsur
Seperti yang telah dijelaskan, jisim atom relatif yang disenaraikan untuk setiap elemen dalam jadual berkala adalah nilai purata semua isotop atom. Purata ini penting untuk banyak pengiraan praktikal - contohnya, mengira jisim molar molekul yang terdiri daripada beberapa atom. Walau bagaimanapun, ketika bekerja dengan atom individu, jumlah ini kadang-kadang tidak mencukupi.
- Nilai dalam jadual berkala bukanlah nilai yang tepat untuk jisim atom tunggal kerana rata-rata beberapa jenis isotop berbeza.
- Jisim atom bagi setiap atom mesti dikira dengan mengambil kira bilangan proton dan neutron yang tepat dalam satu atom.
Kaedah 2 dari 3: Mengira Jisim Atom untuk Atom Individu
Langkah 1. Cari nombor atom unsur atau isotop
Nombor atom adalah bilangan proton dalam suatu unsur dan tidak mempunyai bilangan yang berbeza-beza. Contohnya, semua atom hidrogen, dan hanya atom hidrogen, mempunyai satu proton. Natrium mempunyai nombor atom 11 kerana nukleusnya memiliki sebelas proton, sementara oksigen mempunyai nombor atom 8 kerana nukleusnya mempunyai lapan proton. Anda boleh mendapatkan nombor atom sebarang unsur dalam jadual berkala - di hampir semua jadual berkala standard. Nombor atom adalah nombor di atas simbol kimia yang membaca satu atau dua huruf. Nombor ini selalu bilangan bulat positif.
- Katakan kita bekerja dengan atom karbon. Karbon selalu mempunyai enam proton. Jadi, kita tahu bahawa nombor atomnya adalah 6. Kita juga melihat dalam jadual berkala bahawa kotak untuk karbon (C) mempunyai nombor "6" di bahagian atas, yang menunjukkan bahawa bilangan atom karbon adalah enam.
- Perhatikan bahawa nombor atom unsur tidak mempunyai kesan langsung pada jisim atom relatifnya kerana ia ditulis dalam jadual berkala. Walaupun nampaknya jisim atom atom adalah dua kali ganda nombor atomnya (terutamanya di antara unsur-unsur di bahagian atas jadual berkala), jisim atom tidak pernah dikira dengan mengalikan nombor atom unsur dengan dua.
Langkah 2. Cari bilangan neutron dalam nukleus
Bilangan neutron boleh berbeza bagi atom unsur tertentu. Walaupun dua atom dengan bilangan proton yang sama dan bilangan neutron yang berlainan adalah unsur yang sama, mereka adalah isotop elemen yang berbeza. Tidak seperti bilangan proton dalam elemen yang tidak pernah berubah, bilangan neutron dalam atom unsur tertentu boleh berbeza-beza, jadi jisim atom purata elemen mesti ditunjukkan sebagai nilai perpuluhan antara dua nombor bulat.
- Bilangan neutron dapat ditentukan dengan menentukan isotop unsur. Sebagai contoh, karbon-14 adalah isotop radioaktif karbon-12 yang berlaku secara semula jadi. Anda akan sering melihat isotop diberi sebilangan kecil di bahagian atas (superskrip) sebelum simbol elemen: 14C. Bilangan neutron dikira dengan mengurangkan bilangan proton dari bilangan isotop: 14 - 6 = 8 neutron.
- Katakan atom karbon yang kita bekerjasama mempunyai enam neutron (12C). Ini adalah isotop karbon yang paling umum, membentuk hampir 99% dari semua atom karbon. Walau bagaimanapun, kira-kira 1% atom karbon mempunyai 7 neutron (13C). Jenis atom karbon yang lain, yang mempunyai lebih kurang 6 atau 7 neutron, jumlahnya sangat sedikit.
Langkah 3. Menambah bilangan proton dan neutron
Ini adalah jisim atom atom. Jangan bimbang bilangan elektron yang mengorbit nukleus - jisim gabungan sangat kecil sehingga dalam kebanyakan kes praktikal jisim ini tidak akan mempengaruhi jawapan anda.
- Atom karbon kita mempunyai 6 proton + 6 neutron = 12. Jisim atom atom karbon ini adalah 12. Walau bagaimanapun, jika atom itu adalah isotop karbon-13, kita tahu bahawa atom itu mempunyai 6 proton + 7 neutron = berat atom daripada 13.
- Berat atom karbon-13 sebenarnya ialah 13,003355, dan berat ini lebih tepat kerana ditentukan secara eksperimen.
- Jisim atom hampir sama dengan bilangan isotop unsur. Untuk tujuan pengiraan asas, bilangan isotop sama dengan jisim atom. Apabila ditentukan secara eksperimen, jisim atom sedikit lebih besar daripada bilangan isotop kerana sumbangan jisim elektron yang sangat kecil.
Kaedah 3 dari 3: Mengira Jisim Atom Relatif (Berat Atom) Unsur
Langkah 1. Tentukan isotop yang terdapat dalam sampel
Ahli kimia sering menentukan bahagian isotop relatif dalam sampel menggunakan instrumen khas yang disebut spektrometer massa. Walau bagaimanapun, dalam pelajaran kimia untuk pelajar dan pelajar kolej, maklumat ini sering diberikan kepada anda dalam ujian sekolah, dan lain-lain, dalam bentuk gred yang telah ditentukan dalam literatur ilmiah.
Untuk tujuan kami, katakan kami bekerjasama dengan isotop karbon-12 dan karbon-13
Langkah 2. Tentukan kelimpahan relatif setiap isotop dalam sampel
Dalam elemen tertentu, isotop yang berbeza berlaku dalam perkadaran yang berbeza. Bahagian ini hampir selalu dinyatakan sebagai peratusan. Sebilangan isotop mempunyai perkadaran yang sangat biasa, sementara yang lain sangat jarang - kadang-kadang, sangat jarang sehingga bahagian ini hampir tidak dapat dikesan. Maklumat ini dapat ditentukan melalui spektrometri massa atau dari buku rujukan.
Katakan banyak karbon-12 adalah 99% dan kelimpahan karbon-13 adalah 1%. Isotop karbon lain memang ada, tetapi dalam jumlah yang kecil sehingga boleh diabaikan dalam masalah contoh ini
Langkah 3. Gandakan jisim atom setiap isotop dengan perkadarannya dalam sampel
Gandakan jisim atom setiap isotop dengan peratusan kelimpahannya (ditulis dalam perpuluhan). Untuk menukar peratusan menjadi perpuluhan, bahagikan peratusan dengan 100. Bilangan peratusan yang telah ditukar menjadi perpuluhan akan selalu 1.
- Sampel kami mengandungi karbon-12 dan karbon-13. Sekiranya karbon-12 membentuk 99% sampel dan karbon-13 membentuk 1% sampel, kalikan 12 (jisim atom karbon-12) dengan 0.99 dan 13 (jisim atom karbon-13) dengan 0.01.
- Buku rujukan akan memberi anda peratusan berdasarkan semua isotop unsur yang diketahui. Sebilangan besar buku teks kimia merangkumi maklumat ini dalam jadual di bahagian belakang buku. Spektrometer jisim juga dapat menentukan bahagian sampel yang diuji.
Langkah 4. Tambah hasilnya
Tambahkan hasil pendaraban yang anda lakukan pada langkah sebelumnya. Hasil jumlah ini adalah jisim atom relatif unsur anda - purata jisim atom isotop unsur anda. Semasa membincangkan elemen secara umum, dan bukan isotop elemen tertentu, nilai ini digunakan.
