Wastani wa molekuli ya atomiki sio kipimo cha moja kwa moja cha chembe moja. Masi hii ni wastani wa kila chembe ya sampuli ya jumla ya kitu fulani. Ikiwa ungeweza kuhesabu uzani wa bilioni moja ya atomu, unaweza kuhesabu thamani hii kwa njia ile ile kama ungefanya wastani mwingine wowote. Kwa bahati nzuri, kuna njia rahisi ya kuhesabu misa ya atomiki, ambayo inategemea data inayojulikana kutoka kwa nadra za isotopu tofauti.
Hatua
Sehemu ya 1 ya 2: Kuhesabu Wastani wa Misa ya Atomiki
Hatua ya 1. Elewa isotopu na umati wa atomiki
Vipengele vingi vinatokea kawaida katika aina anuwai, inayoitwa isotopu. Idadi kubwa ya kila isotopu ni idadi ya protoni na nyutroni kwenye kiini chake. Kila protoni na neutroni ina uzito wa kitengo 1 cha molekuli ya atomiki (amu). Tofauti pekee kati ya isotopu mbili za kitu ni idadi ya neutroni kwa atomi, ambayo huathiri molekuli ya atomiki. Walakini, vitu kila wakati vina idadi sawa ya protoni.
- Wastani wa molekuli ya atomiki ya kitu huathiriwa na tofauti katika idadi ya nyutroni zake, na inawakilisha wastani wa kila atomu katika sampuli ya jumla ya kitu.
- Kwa mfano, fedha ya msingi (Ag) ina isotopu 2 zinazotokea kawaida, ambazo ni Ag-107 na Ag-109 (au). 107Ag na 109Ag). Isotopu hupewa jina kulingana na "idadi yao ya wingi" au idadi ya protoni na nyutroni kwenye chembe. Hii inamaanisha, Ag-109 ina nyutroni 2 zaidi kuliko Ag-107 kwa hivyo umati wake ni mkubwa kidogo.
Hatua ya 2. Kumbuka umati wa kila isotopu
Unahitaji aina 2 za data kwa kila isotopu. Unaweza kupata data hii katika vitabu vya kiada au vyanzo vya mtandao kama vile webelements.com. Takwimu za kwanza ni molekuli ya atomiki, au misa ya atomi moja ya kila isotopu. Isotopu zilizo na neutroni zaidi zina molekuli kubwa.
- Kwa mfano, isotopu ya fedha Ag-107 ina molekuli ya atomiki ya 106, 90509 shule ya upili (kitengo cha molekuli ya atomiki). Wakati huo huo, isotopu Ag-109 ina misa kubwa kidogo, ambayo ni 108, 90470.
- Sehemu mbili za mwisho zinaweza kutofautiana kidogo kati ya vyanzo. Usijumuishe nambari yoyote kwenye mabano baada ya misa ya atomiki.
Hatua ya 3. Andika wingi wa kila isotopu
Wingi huu unaonyesha jinsi isotopu ilivyo kawaida kwa suala la asilimia ya atomi zote zinazounda kipengee. Kila isotopu ni sawa na wingi wa kipengee (kadiri wingi wa isotopu unavyoathiri athari ya wastani wa molekuli ya atomiki). Unaweza kupata data hii katika vyanzo sawa na misa ya atomiki. Wingi wa isotopu zote zinapaswa kuwa 100% (ingawa kunaweza kuwa na hitilafu kidogo kwa sababu ya makosa ya kuzungusha).
- Isotopu Ag-107 ina wingi wa 51.86%, wakati Ag-109 ni kawaida kidogo na wingi wa 48.14%. Hii inamaanisha, sampuli ya jumla ya fedha inajumuisha 51.86% Ag-107 na 48.14% Ag-109.
- Puuza isotopu yoyote ambayo wingi wake haujaorodheshwa. Isotopu kama hizi hazitokei kawaida Duniani.
Hatua ya 4. Badilisha asilimia ya wingi kuwa nambari ya decimal
Gawanya asilimia ya wingi na 100 ili kupata thamani sawa kwa nambari za desimali.
Katika shida hiyo hiyo, idadi ya wingi ni 51.86 / 100 = 0, 5186 na 48, 14/100 = 0, 4814.
Hatua ya 5. Pata uzito wa wastani wa atomiki ya isotopu thabiti
Wastani wa molekuli ya atomiki ya kitu kilicho na idadi ya isotopu n ni sawa na (misaisotopu 1 * wingiisotopu 1) + (misaisotopu 2 * wingiisotopu 2+ +… + (Misan isotopu * wingin isotopu . Huu ni mfano wa "wastani wa uzani", ambayo inamaanisha, molekuli zaidi hupatikana (wingi ni mwingi) athari kubwa kwa matokeo. Hapa kuna jinsi ya kutumia fomula iliyo hapo juu kwenye fedha:
-
Wastani wa misa ya atomikiAg = (misaAgosti-107 * wingiAgosti-107) + (misaAg-109 * wingiAg-109)
=(106, 90509 * 0, 5186) + (108, 90470 * 0, 4814)
= 55, 4410 + 52, 4267
= 107, 8677 shule ya upili.
- Angalia vipengee kwenye jedwali la vipindi ili kuangalia jibu lako. Kiwango cha wastani cha atomiki kawaida huorodheshwa chini ya alama ya kipengee.
Sehemu ya 2 ya 2: Kutumia Matokeo ya Hesabu
Hatua ya 1. Badilisha misa kuwa nambari ya atomiki
Wastani wa molekuli ya atomiki huonyesha uhusiano kati ya molekuli na nambari ya atomiki katika sampuli ya jumla ya kipengee. Hii ni muhimu katika maabara ya kemia kwa sababu kuhesabu nambari ya atomiki moja kwa moja ni ngumu sana, lakini kuhesabu umati wake ni rahisi sana. Kwa mfano, unaweza kupima sampuli ya fedha na kukadiria kuwa kila amu 107.8677 ya misa yake ina atomu 1 ya fedha.
Hatua ya 2. Badilisha kwa molekuli ya molar
Kitengo cha misa ya atomiki ni ndogo sana. Kwa hivyo, wataalam wa dawa kwa ujumla hupima sampuli kwa gramu. Kwa bahati nzuri, dhana hii ilifafanuliwa ili kufanya uongofu kuwa rahisi. Ongeza tu wastani wa atomiki kwa 1 g / mol (molar molekuli mara kwa mara) kupata jibu kwa g / mol. Kwa mfano, gramu 107.8677 za fedha zina wastani wa mole 1 ya atomi za fedha.
Hatua ya 3. Pata wastani wa molekuli ya Masi
Kwa kuwa molekuli ni mkusanyiko wa atomi, unaweza kuongeza idadi ya atomi kuhesabu molekuli ya Masi. Ikiwa unatumia wastani wa atomiki (sio wingi wa isotopu maalum), matokeo yake ni molekuli wastani wa molekuli zinazopatikana kawaida kwenye sampuli. Mfano:
- Molekuli ya maji ina fomula ya kemikali H2O. Kwa hivyo, imeundwa na atomi 2 za haidrojeni (H) na chembe 1 ya oksijeni (O).
- Hydrogeni ina wastani wa atomiki ya 1.00794 amu. Wakati huo huo, atomi za oksijeni zina wastani wa amu 15,9994.
- Masi ya molekuli H2Maana O ni sawa na (1.00794) (2) + 15.9994 = 18.01528 amu, sawa na 18.01528 g / mol.
Vidokezo
- Neno neno molekuli ya atomiki wakati mwingine hutumiwa kama kisawe cha wastani wa molekuli ya atomiki. Walakini, kuna tofauti kidogo kati ya hizi mbili kwa sababu molekuli ya jamaa ya atomiki haina vitengo, lakini inawakilisha molekuli ikilinganishwa na chembe ya kaboni ya C-12. Isipokuwa unatumia vitengo vya molekuli ya atomiki katika hesabu yako ya wastani ya wingi, maadili haya mawili ni sawa.
- Isipokuwa chache maalum, vitu vya kulia kwa jedwali la upimaji vina wastani mkubwa zaidi kuliko vitu kushoto. Hii inaweza kuwa njia rahisi ya kuangalia ikiwa jibu lako lina maana.
- Kitengo 1 cha molekuli ya atomiki hufafanuliwa kama 1 / 12th wingi wa atomi moja ya kaboni C-12.
- Wingi wa isotopu huhesabiwa kulingana na sampuli zinazotokea kawaida Duniani. Misombo isiyo ya kawaida kama meteoriti au sampuli za maabara zinaweza kuwa na uwiano tofauti wa isotopu, na matokeo yake, umati tofauti wa atomiki.
- Nambari iliyo kwenye mabano baada ya misa ya atomiki inawakilisha kutokuwa na uhakika kwa nambari ya mwisho. Kwa mfano, molekuli ya atomiki ya 1.0173 (4) inamaanisha kuwa sampuli ya jumla ya atomi ina molekuli katika anuwai ya 1.0173 ± 0.0004. Huna haja ya kutumia nambari hii isipokuwa ukiulizwa katika shida.
- Tumia wastani wa molekuli ya atomiki wakati wa kuhesabu umati unaojumuisha vitu na misombo.
