כיצד לחשב את המסה האטומית?
כדי לחשב את המסה האטומית, התחל במציאת המספר האטומי של היסוד, שהוא המספר מעל האלמנט בטבלה המחזורית. לאחר מכן מצא את מספר הנויטרונים בגרעין על ידי הפחתת המספר האטומי ממספר האיזוטופ. לבסוף, הוסף את המספר האטומי ואת מספר הנויטרונים כדי לקבל את המסה האטומית. כדי ללמוד כיצד לאתר את מסת האטום של יסוד בטבלה המחזורית, המשך לקרוא!
אמנם, במיוחד בקרב אלמנטים שבראש הטבלה המחזורית, נראה כי מסת האטום של אטומים היא בערך פי שניים ממספרם האטומי, אולם המסה האטומית לעולם אינה מחושבת על ידי הכפלת מספר האטום של יסוד.
המסה האטומית היא סכום כל הפרוטונים, הנויטרונים והאלקטרונים באטום או מולקולה אחת. עם זאת, המסה של אלקטרון כל כך קטנה, שהיא נחשבת זניחה ולא כלולה בחישוב. אף על פי שהמונח אינו נכון מבחינה טכנית, המונח משמש לעתים קרובות להתייחס למסה האטומית הממוצעת של כל האיזוטופים של יסוד אחד. הגדרה שנייה זו היא למעשה המסה האטומית היחסית, המכונה גם משקל האטום, של יסוד. המשקל האטומי לוקח בחשבון את הממוצע של המוני האיזוטופים המתרחשים באופן טבעי מאותו יסוד. כימאים צריכים להבחין בין שני סוגי המסה האטומית הללו כדי להנחות את עבודתם - ערך שגוי למסה אטומית יכול, למשל, להביא לחישוב שגוי של התשואה של הניסוי.
שיטה 1 מתוך 3: מציאת קריאות מסה אטומית בטבלה המחזורית
- 1להבין כיצד מיצגת מסה אטומית. המסה האטומית, המסה של אטום או מולקולה נתונה, יכולה לבוא לידי ביטוי ביחידות מסה SI סטנדרטיות - גרם, קילוגרמים וכו '. עם זאת, מכיוון שמסתים אטומיים, כאשר הם באים לידי ביטוי במונחים אלה, הם קטנים להפליא, מסת אטום מתבטאת לעתים קרובות במאוחד. יחידות מסה אטומיות (בדרך כלל מקוצרות ל- "u" או "amu") או בדלתון (Da). התקן ליחידת מסת אטומית אחת שווה ל -12 ממסתו של איזוטופ פחמן 12 סטנדרטי.
- יחידות מסה אטומיות מספרות את המסה של שומה אחת של יסוד או מולקולה נתונה בגרמים. זהו מאפיין שימושי מאוד בכל הנוגע לחישובים מעשיים, מכיוון שהוא מאפשר המרה קלה בין המסה לשומות בכמות נתונה של אטומים או מולקולות מאותו סוג.
- 2אתר את המסה האטומית בטבלה המחזורית. רוב הטבלאות המחזוריות הסטנדרטיות מפרטות את המסה האטומית היחסית (משקולות אטומים) של כל יסוד. זה כמעט תמיד כתוב כמספר בתחתית ריבוע האלמנט שעל השולחן, מתחת לסמל הכימי של אות אחת או שתיים. מספר זה מתבטא בדרך כלל כעשרון ולא כמספר שלם.
- שים לב שהמונים האטומיים היחסיים המופיעים בטבלה המחזורית הם ערכים ממוצעים עבור היסוד המשויך. לאלמנטים כימיים יש איזוטופים שונים - צורות כימיות הנבדלות במסתן בגלל תוספת או חיסור של נויטרונים אחד או יותר לגרעין האטום. לפיכך, המסה האטומית היחסית המופיעה בטבלה המחזורית מתאימה כערך ממוצע לאטומים של יסוד מסוים, אך לא כמסה של אטום יחיד מאותו יסוד.
- מסות אטומיות יחסית, כמפורט בטבלה המחזורית, משמשות לחישוב מסות טוחנות לאטומים ומולקולות. מסות אטומיות, כאשר הן באות לידי ביטוי באמו, כמו בטבלה המחזורית, הן חסרות יחידה מבחינה טכנית. עם זאת, פשוט על ידי הכפלת מסה אטומית ב 1 גרם למול, מתקבלת כמות מעשיה עבור המסה הטוחנת של יסוד - המסה (בגרמים) של שומה אחת של אטומי היסוד.
- לדוגמא, המסה האטומית של הברזל היא 55,847 אמו, כלומר שומה אחת של אטומי ברזל תשקל 55,847 גרם.
שים לב שלמספר האטומי של יסוד אין שום השפעה ישירה על המסה האטומית היחסית שלו כפי שמופיע בטבלה המחזורית. - 3הבן כי ערכי הטבלה המחזורית הם מסה אטומית ממוצעת עבור יסוד. כפי שצוין, המסות האטומיות היחסיות המופיעות עבור כל יסוד בטבלה המחזורית הן ערכים ממוצעים של כל האיזוטופים של האטום. ערך ממוצע זה הוא בעל ערך עבור חישובים מעשיים רבים - כמו למשל חישוב המסה הטוחנת של מולקולה המורכבת מכמה אטומים. עם זאת, כאשר מתמודדים עם אטומים בודדים, מספר זה לעיתים אינו מספיק.
- מכיוון שמדובר בממוצע של כמה סוגים שונים של איזוטופים, הערך בטבלה המחזורית אינו הערך המדויק עבור המסה האטומית של אטום יחיד.
- יש לחשב את המסה האטומית של אטומים בודדים על ידי התחשבות במספר המדויק של פרוטונים ונויטרונים באטום יחיד.
שיטה 2 מתוך 3: חישוב מסת אטום לאטום בודד
- 1מצא את המספר האטומי של היסוד או האיזוטופ. המספר האטומי הוא מספר הפרוטונים באלמנט, ולעולם אינו משתנה. לדוגמה, כל אטומי מימן, וכן רק אטומי מימן, יש 1 פרוטון. לנתרן מספר אטומי של 11 מכיוון שלגרעין יש 11 פרוטונים, ואילו לחמצן יש מספר אטומי של 8 מכיוון שלגרעין שלו 8 פרוטונים. אתה יכול למצוא את המספר האטומי של כל יסוד בטבלה המחזורית - כמעט בכל הטבלאות המחזוריות הסטנדרטיות: זהו המספר שמעל לסמל הכימי של אלמנט בן 1 או 2 אותיות. מספר זה תמיד יהיה מספר שלם חיובי.
- בואו נגיד שאנחנו עובדים עם אטום הפחמן. בפחמן יש תמיד 6 פרוטונים, לכן אנו יודעים שמספרם האטומי הוא 6. אנו יכולים לראות בטבלה המחזורית כי בריבוע לפחמן (C) יש "6" בחלק העליון, המסמל שמספר האטום של פחמן הוא 6.
- שים לב שלמספר האטומי של יסוד אין שום השפעה ישירה על המסה האטומית היחסית שלו כפי שמופיע בטבלה המחזורית. אמנם, במיוחד בקרב אלמנטים שבראש הטבלה המחזורית, נראה כי מסת האטום של אטומים היא בערך פי שניים ממספרם האטומי, אולם המסה האטומית לעולם אינה מחושבת על ידי הכפלת מספר האטום של יסוד.
- 2מצא את מספר הנויטרונים בגרעין. מספר הנויטרונים יכול להשתנות בין אטומים של יסוד מסוים. בעוד ששני אטומים עם מספר זהה של פרוטונים ומספר שונה של נויטרונים הם שניהם אותו יסוד, הם איזוטופים שונים של אותו יסוד. בניגוד למספר הפרוטונים ביסוד, שלעולם אינו משתנה, מספר הנויטרונים באטומים של יסוד מסוים יכול להשתנות לעתים קרובות מספיק כדי שהמסה האטומית הממוצעת של היסוד חייבת להתבטא כערך עשרוני בין שני מספרים שלמים.
- ניתן לקבוע את מספר הנויטרונים על ידי ייעוד האיזוטופ של היסוד. לדוגמא, פחמן 14 הוא איזוטופ רדיואקטיבי טבעי של פחמן 12. לעיתים קרובות תראה איזוטופ המיועד למספר ככתב עליון לפני סמל היסוד: 14 ג. מספר הנויטרונים מחושב על ידי הפחתת מספר הפרוטונים ממספר האיזוטופ: 14 - 6 = 8 נויטרונים.
- נניח שבאטום הפחמן שאיתו אנו עובדים יש שישה נויטרונים (12 צלזיוס). זהו ללא ספק האיזוטופ הנפוץ ביותר של פחמן, המהווה כמעט 99% מכל אטומי הפחמן. עם זאת, בכ -1% מאטומי הפחמן יש 7 נויטרונים (13 C). סוגים אחרים של אטומי פחמן עם יותר או פחות מ 6 או 7 נויטרונים קיימים בכמויות קטנות מאוד.
כדי לחשב את המסה האטומית, התחל במציאת המספר האטומי של היסוד, שהוא המספר מעל האלמנט בטבלה המחזורית. - 3הוסף את פרוטון וספירת הנויטרונים. זו המסה האטומית של אותו אטום. אל תדאג ממספר האלקטרונים המקיפים את הגרעין - המסה המשולבת שלהם קטנה מאוד מאוד, ולכן, ברוב המקרים המעשיים, זה לא ישפיע באופן משמעותי על תשובתך.
- אטום הפחמן שלנו כולל 6 פרוטונים + 6 נויטרונים = 12. המסה האטומית של אטום הפחמן הספציפי הזה היא 12. אם זה היה איזוטופ פחמן 13, לעומת זאת, היינו יודעים שיש לו 6 פרוטונים + 7 נויטרונים = an משקל אטומי של 13.
- המשקל האטומי בפועל של פחמן 13 הוא 13,003355, ומדויק יותר מכיוון שנקבע בניסוי.
- המסה האטומית קרובה מאוד למספר האיזוטופ של יסוד. למטרות חישוב בסיסיות, מספר האיזוטופ שווה למסה האטומית. כאשר נקבעים באופן ניסיוני, המסה האטומית גבוהה מעט ממספר האיזוטופים בגלל תרומת המסה הקטנה מאוד של אלקטרונים.
שיטה 3 מתוך 3: חישוב מסה אטומית יחסית (משקל אטומי) עבור יסוד
- 1קבע אילו איזוטופים נמצאים במדגם. כימאים לעיתים קרובות קובעים את הפרופורציות היחסיות של איזוטופים במדגם נתון באמצעות כלי מיוחד הנקרא ספקטרומטר מסה. עם זאת, בכימיה ברמת התלמידים, מידע זה מסופק לרוב עבורך במבחני בית ספר וכו ', בצורת ערכים מבוססים מהספרות המדעית.
- לענייננו, נניח שאנחנו עובדים עם האיזוטופים פחמן -12 ופחמן -13.
- 2קבע את השפע היחסי של כל איזוטופ במדגם. בתוך אלמנט נתון, איזוטופים שונים מופיעים בפרופורציות שונות. פרופורציות אלה מתבטאות כמעט תמיד כאחוזים. איזוטופים מסוימים יהיו נפוצים מאוד, בעוד שאחרים יהיו נדירים מאוד - לעיתים נדירים כל כך שבקושי ניתן יהיה לזהות אותם. ניתן לקבוע מידע זה באמצעות ספקטרומטר מסה או מתוך ספר עיון.
- נניח ששפע הפחמן 12 הוא 99% ושפע הפחמן 13 הוא 1%. איזוטופי פחמן אחרים אכן קיימים, אך הם קיימים בכמויות כה קטנות, שניתן להתעלם מהבעיה לדוגמא זו.
לפיכך, המסה האטומית היחסית המופיעה בטבלה המחזורית מתאימה כערך ממוצע לאטומים של יסוד מסוים, אך לא כמסה של אטום יחיד מאותו יסוד. - 3הכפל את המסה האטומית של כל איזוטופ לפי חלקו במדגם. הכפל את המסה האטומית של כל איזוטופ באחוזי השפע שלו (כתוב כעשרוני). כדי להמיר אחוז לעשרוני, פשוט חלקו אותו ל 100. האחוזים שהומרו צריכים תמיד להסתכם ב -1.
- המדגם שלנו מכיל פחמן 12 ופחמן 13. אם פחמן 12 מהווה 99% מהמדגם ופחמן 13 מהווה 1% מהמדגם, הכפל 12 (המסה האטומית של פחמן 12) ב- 0,99 וב- 13 (המסה האטומית של פחמן 13) על ידי 0,01.
- ספר עזר יהיה לתת פרופורציות אחוז מבוססות על כל הסכומים ידוע של איזוטופים של יסוד. מרבית ספרי הלימוד בכימיה כוללים מידע זה בטבלה בסוף הספר. ספקטרומטר מסה יכול גם להניב את הפרופורציות עבור המדגם הנבדק.
- 4הוסף את התוצאות. סכמו את תוצרי הכפל שכבר ביצעתם בשלב הקודם. התוצאה של תוספת זו היא המסה האטומית היחסית של היסוד שלך - הערך הממוצע של המסה האטומית של האיזוטופים של היסוד שלך. כאשר דנים באלמנט באופן כללי, ולא באיזוטופים ספציפיים של אותו יסוד, משתמשים בערך זה.
- בדוגמה שלנו, 12 x 0,99 = 11,88 לפחמן -12, ואילו 13 x 0,01 = 0,13 לפחמן -13. המסה האטומית היחסית של הדוגמה שלנו היא 11,88 + 0,13 = 12,01.
- ספר עיון בכימיה
- מחשבון
קרא גם: איך מכינים תרמיט?
שאלות ותשובות
- אם 1 אמו הוא 12 מאטום פחמן 12, מדוע כשאני מוסיף את מסות החלקים הבודדים של אטום פחמן 12, אני מקבל יותר מ 12 אמות?1 u = 12 מסת הפחמן 12 בהגדרה. אתה מוסיף את המוני הפרוטונים והניטרונים הלא משולבים, 1,0073 u ו- 1,0087 u בהתאמה. אך כאשר חלקיקים אלה מתמזגים יחד ליצירת אטום, חלק מהמסה מומרת לאנרגיה על פי E = mc ^ 2. המסה האבודה מכונה "פגם המוני", וכמות האנרגיה המקבילה היא "האנרגיה המחייבת".
- כיצד אוכל למצוא את מספר המסה של אטום?הוסף את הפרוטונים והנייטרונים יחד כדי למצוא את המסה, או הוסף את המוני האיזוטופים המוכפלים בשפע הטבעי של האטום.
- כיצד אוכל לחשב את המשקל האטומי של פלואור?משקל אטומי פירושו בעצם מספר נויטרונים בתוספת מספר פרוטונים. באטום הפלואור מספר הפרוטונים הוא 9 ומספר הנויטרונים הוא 10, כך שהמסה האטומית של פלואור היא 19.
- בשביל מה מייצב אמו בעת חישוב מסת אטום?AMU מייצג "יחידת מסה אטומית". זה משמש בעת חישוב מסת אטום מכיוון שאפילו מ"ג אינם קטנים מספיק של יחידה.
- כיצד אוכל למצוא את המסה של אטום כלשהו להמיר אותו באמו?אנו יכולים למצוא את המסה של כל אטום על ידי הוספת האלקטרונים, הפרוטונים והניטרונים.
- כיצד אוכל לחשב את המסה האטומית היחסית ללא האחוז?אתה מוסיף את הפרוטונים ואת האלקטרונים כדי למצוא את המסה האטומית שלך. לדוגמא: אטום הפחמן כולל 6 פרוטונים, 6 נויטרונים ו -6 אלקטרונים.
- האם אוכל לעגל את המסה האטומית היחסית של יסוד למספר שלם?ברוב המקרים כן, אבל זה תלוי בשביל מה אתה צריך את זה. זה גם תלוי עד כמה תשובתך צריכה להיות מדויקת.
- כיצד אוכל להשוות את המסה האטומית היחסית של פחמן לכל אטום אחר?אתה יכול להשוות כמה פרוטונים, אלקטרונים ונויטרונים יש בשניהם.
- כיצד ניתן למצוא את המסה האטומית של יסוד אם ל- 60,4% מהאטומים יש מסה של 68,9257 ולשארים יש מסה של 70,9249?עליכם לעגל את המספרים לנתון המשמעותי השני. ואז הוסיפו את כולם יחד והנה לכם. זה לא יהיה המספר המדויק אבל זה יהיה קרוב.
שאלות ללא מענה
- כיצד אוכל לגלות מסה אטומית?
- כיצד אוכל למצוא מסת אטומית מבלי לדעת את הנויטרונים?
תגובות (14)
- תודה על העזרה, הייתי מבולבל עם הנושא.
- למידה קלה עם תמונות.
- שמחה מאוד על אתר זה.
- זה עזר לי להכיר את הטבלה המחזורית.
- זה עזר לי לנקות את כל ספקותיי בכימיה!
- מציאת המסה האטומית היחסית של איזוטופ הייתה נהדרת.
- קל להבין אותו.
- הצלחתי לחשב את המסה האטומית.
- אופן החישוב של מסת האטום היה מועיל.
- זה עזר לי מאוד. תודה לך, מדריך.
- לא יכולתי לעשות את שיעורי הבית שלי למורה למדעים בלי מאמר זה, זה עזר לי להבין את הנושא טוב יותר עבור GCSEs הקרובים שלי בעוד כמה שנים.
- איורים כן עוזרים מאוד.
- זה עזר לי מאוד.
- מאמר זה עזר לי כיצד לחשב מסת אטום.
