Jisim atom purata bukan ukuran langsung satu atom. Jisim ini adalah jisim purata setiap atom bagi sampel umum unsur tertentu. Sekiranya anda dapat mengira jisim satu miliar atom, anda boleh mengira nilai ini dengan cara yang sama seperti purata lain. Nasib baik, ada cara yang lebih mudah untuk mengira jisim atom, yang berdasarkan data yang diketahui dari kelangkaan isotop yang berbeza.
Langkah
Bahagian 1 dari 2: Mengira Jisim Atom Purata
Langkah 1. Memahami isotop dan jisim atom
Sebilangan besar unsur berlaku secara semula jadi dalam pelbagai bentuk, yang disebut isotop. Bilangan jisim setiap isotop adalah bilangan proton dan neutron dalam nukleusnya. Setiap proton dan neutron mempunyai berat 1 unit jisim atom (amu). Satu-satunya perbezaan antara dua isotop unsur adalah bilangan neutron per atom, yang mempengaruhi jisim atom. Walau bagaimanapun, unsur-unsurnya selalu mempunyai bilangan proton yang sama.
- Jisim atom purata unsur dipengaruhi oleh variasi bilangan neutronnya, dan mewakili jisim purata per atom dalam sampel umum unsur.
- Sebagai contoh, unsur perak (Ag) mempunyai 2 isotop yang berlaku secara semula jadi, iaitu Ag-107 dan Ag-109 (atau). 107Ag dan 109Ag). Isotop dinamakan berdasarkan "bilangan jisim" mereka atau bilangan proton dan neutron dalam atom. Ini bermaksud, Ag-109 mempunyai 2 lebih banyak neutron daripada Ag-107 sehingga jisimnya sedikit lebih besar.
Langkah 2. Perhatikan jisim setiap isotop
Anda memerlukan 2 jenis data untuk setiap isotop. Anda boleh mendapatkan data ini dalam buku teks atau sumber internet seperti webelements.com. Data pertama ialah jisim atom, atau jisim satu atom setiap isotop. Isotop yang mempunyai lebih banyak neutron mempunyai jisim yang lebih besar.
- Sebagai contoh, isotop perak Ag-107 mempunyai jisim atom sebanyak 106, 90509 sekolah menengah (unit jisim atom). Sementara itu, isotop Ag-109 mempunyai jisim yang sedikit lebih besar, iaitu 108, 90470.
- Dua tempat perpuluhan terakhir mungkin sedikit berbeza antara sumber. Jangan masukkan nombor dalam tanda kurung selepas jisim atom.
Langkah 3. Tuliskan banyak isotop
Kelimpahan ini menunjukkan betapa umum isotop dari segi peratusan semua atom yang membentuk unsur. Setiap isotop berkadar dengan kelimpahan elemen (semakin besar kelimpahan isotop semakin besar kesannya pada jisim atom rata-rata). Anda boleh mendapatkan data ini dalam sumber yang sama dengan jisim atom. Kelimpahan semua isotop mestilah 100% (walaupun mungkin terdapat sedikit kesalahan kerana kesalahan pembulatan).
- Isotop Ag-107 mempunyai kelimpahan 51,86%, sementara Ag-109 sedikit kurang biasa dengan kelimpahan 48,14%. Ini bermaksud, sampel umum perak terdiri daripada 51.86% Ag-107 dan 48.14% Ag-109.
- Abaikan mana-mana isotop yang jumlahnya tidak disenaraikan. Isotop seperti ini tidak berlaku secara semula jadi di Bumi.
Langkah 4. Tukarkan peratusan kelimpahan menjadi nombor perpuluhan
Bahagikan peratusan kelimpahan dengan 100 untuk mendapatkan nilai yang sama dalam nombor perpuluhan.
Dalam masalah yang sama, jumlah kelimpahan adalah 51.86 / 100 = 0, 5186 dan 48, 14/100 = 0, 4814.
Langkah 5. Cari jisim atom purata berwajaran isotop stabil
Purata jisim atom unsur dengan sebilangan isotop n adalah sama dengan (jisimisotop 1 * banyakisotop 1) + (jisimisotop 2 * banyakisotop 2) +… + (Jisimn isotop * banyakn isotop . Ini adalah contoh "purata berwajaran", yang bermaksud, semakin banyak jisim yang dijumpai (semakin besar kelimpahannya) semakin besar kesannya pada hasilnya. Inilah cara menggunakan formula di atas pada perak:
-
Jisim atom purataAg = (jisimOgos-107 * banyakOgos-107) + (jisimAg-109 * banyakAg-109)
=(106, 90509 * 0, 5186) + (108, 90470 * 0, 4814)
= 55, 4410 + 52, 4267
= 107, 8677 sekolah menengah.
- Lihat elemen dalam jadual berkala untuk memeriksa jawapan anda. Jisim atom purata biasanya disenaraikan di bawah simbol elemen.
Bahagian 2 dari 2: Menggunakan Hasil Pengiraan
Langkah 1. Tukarkan jisim ke nombor atom
Jisim atom purata menunjukkan hubungan antara jisim dan nombor atom dalam sampel umum unsur. Ini berguna di makmal kimia kerana mengira nombor atom secara langsung hampir mustahil, tetapi mengira jisimnya agak mudah. Sebagai contoh, anda boleh menimbang sampel perak dan mengira setiap 107.8677 amu jisimnya mengandungi 1 atom perak.
Langkah 2. Tukar kepada jisim molar
Unit jisim atom sangat kecil. Oleh itu, ahli kimia biasanya menimbang sampel dalam gram. Nasib baik, konsep ini ditakrifkan untuk menjadikan penukaran lebih mudah. Gandakan purata jisim atom dengan 1 g / mol (pemalar jisim molar) untuk mendapatkan jawapan dalam g / mol. Sebagai contoh, 107.8677 gram perak mengandungi purata 1 mol atom perak.
Langkah 3. Cari jisim molekul purata
Oleh kerana molekul adalah kumpulan atom, anda boleh menambahkan jisim atom untuk mengira jisim molekul. Sekiranya anda menggunakan jisim atom purata (bukan jisim isotop tertentu), hasilnya adalah jisim molekul purata yang dijumpai secara semula jadi dalam sampel. Contoh:
- Molekul air mempunyai formula kimia H2O. Oleh itu, ia terdiri daripada 2 atom hidrogen (H) dan 1 atom oksigen (O).
- Hidrogen mempunyai jisim atom purata 1.00794 amu. Sementara itu, atom oksigen mempunyai jisim purata 15,9994 amu.
- Jisim molekul H2Purata O sama dengan (1.00794) (2) + 15.9994 = 18.01528 amu, bersamaan dengan 18.01528 g / mol.
Petua
- Istilah jisim atom relatif kadang-kadang digunakan sebagai sinonim untuk jisim atom purata. Namun, ada sedikit perbezaan antara keduanya kerana jisim atom relatif tidak mempunyai unit, tetapi mewakili jisim relatif dengan atom karbon C-12. Dengan syarat anda menggunakan unit jisim atom dalam pengiraan jisim purata anda, kedua-dua nilai ini pada dasarnya sama.
- Dengan beberapa pengecualian khas, elemen di sebelah kanan jadual berkala mempunyai jisim purata yang lebih besar daripada elemen di sebelah kiri. Ini boleh menjadi kaedah mudah untuk memeriksa apakah jawapan anda masuk akal.
- 1 unit jisim atom ditakrifkan sebagai 1/12 jisim satu atom karbon C-12.
- Kelimpahan isotop dikira berdasarkan sampel yang berlaku secara semula jadi di Bumi. Sebatian yang tidak biasa seperti meteorit atau sampel makmal mungkin mempunyai nisbah isotop yang berbeza, dan sebagai hasilnya, jisim atom purata berbeza.
- Nombor dalam kurungan selepas jisim atom mewakili ketidakpastian digit terakhir. Sebagai contoh, jisim atom 1.0173 (4) bermaksud bahawa sampel umum atom mempunyai jisim dalam julat 1.0173 ± 0.0004. Anda tidak perlu menggunakan nombor ini kecuali diminta dalam masalah.
- Gunakan purata jisim atom semasa mengira jisim yang melibatkan unsur dan sebatian.
