Atominės Masės Skaičiuoklė - Akimirksniu Raskite Elementų Atomines Mases

Kas yra atominė masė?

Atominė masė – tai vidutinė vieno cheminio elemento atomo masė, matuojama atominės masės vienetais (u). Ši skaičiuoklė pagal elemento pavadinimą arba cheminį simbolį, pavyzdžiui, „Oxygen“ arba „O“, randa bet kurio elemento atominę masę.

Atominės masės vienetas apibrėžiamas kaip tiksliai 1/12 anglies-12 atomo masės. Dauguma elementų gamtoje egzistuoja kaip izotopų mišinys – atomai turi vienodą protonų skaičių, bet skirtingą neutronų skaičių. Periodinėje lentelėje nurodyta atominė masė yra svertinis šių izotopų vidurkis, pagrįstas kiekvieno jų paplitimu.

Kadangi tai yra vidurkis, atominė masė retai būna sveikasis skaičius. Pavyzdžiui, chloro atominė masė yra 35,45 u, nors kiekvienas chloro atomas turi arba 35, arba 37 nukleonus.

Atominės masės formulė

Vidutinė elemento atominė masė apskaičiuojama kiekvieno izotopo masę padauginus iš jo natūralaus paplitimo, o tada sudėjus gautus rezultatus:

$\text{Atominė masė} = \sum_{i} (f_i \times m_i)$

Čia $f_i$ yra atomų, kurie yra izotopas $i$, dalis (užrašyta dešimtainiu skaičiumi), o $m_i$ yra to izotopo masė atominės masės vienetais. Suma apima visus gamtoje randamus elemento izotopus.

chloras

Natūralų chlorą sudaro maždaug 75,77 % chloro-35 (masė 34,97 u) ir 24,23 % chloro-37 (masė 36,97 u). Pritaikius formulę:

$(0.7577 \times 34.97) + (0.2423 \times 36.97) \approx 35.45 \text{ u}$

Tai sutampa su verte, nurodyta periodinėje lentelėje ir pateikiama skaičiuoklės, kai naudotojas ieško „Chlorine“ arba „Cl“.

Šios skaičiuoklės vertės paimtos iš standartinių atominių masių, kurias paskelbė Tarptautinė grynosios ir taikomosios chemijos sąjunga (IUPAC).

Kaip naudoti elementų masės skaičiuoklę

1. Įvesties lauke įrašykite elemento pavadinimą (pavyzdžiui, „Hydrogen“) arba jo simbolį (pavyzdžiui, „H“).
2. Skaičiuoklė parodo elemento pavadinimą, simbolį, atominį skaičių ir atominę masę.
3. Norėdami nukopijuoti atominės masės vertę, naudokite kopijavimo mygtuką.

Paieška neskiria didžiųjų ir mažųjų raidžių. Ji atpažįsta pavadinimus ir simbolius nepaisydama raidžių registro, todėl „iron“, „Iron“, „Fe“, „fe“ ir „FE“ pateikia tą patį rezultatą: geležį, kurios atominis skaičius yra 26, o atominė masė – 55,845 u.

Trumpi pavyzdžiai

Kodėl svarbi atominė masė

Santykinės molekulinės masės skaičiavimas

Atominė masė yra santykinės molekulinės masės, t. y. visos molekulės masės, pagrindas. Norint ją rasti, kiekvieno elemento atominę masę reikia padauginti iš jo atomų skaičiaus molekulėje, o tada sudėti gautas reikšmes.

Vandenį (H₂O) sudaro du vandenilio atomai ir vienas deguonies atomas:

$(2 \times 1.008) + (1 \times 15.999) = 18.015 \text{ u}$

Anglies dioksidą (CO₂) sudaro vienas anglies atomas ir du deguonies atomai:

$(1 \times 12.011) + (2 \times 15.999) = 44.009 \text{ u}$

Tirpalų ruošimas

Chemikai naudoja santykinę molekulinę masę, kad pasvertų junginius žinomos koncentracijos tirpalui. Natrio chloride (NaCl) natris sudaro 22,990 u, o chloras – 35,45 u, todėl santykinė molekulinė masė yra 58,44 g/mol. Norint pagaminti vieną litrą 1 molinio (1 M) NaCl tirpalo, reikia pasverti 58,44 gramus druskos.

Atomų susiejimas su gramais

Vienas bet kurio elemento molis sveria tiek gramų, kiek yra jo atominė masė, ir turi apie 6,022 × 10²³ atomų – šis kiekis vadinamas Avogadro skaičiumi. Šis ryšys susieja mikroskopinį atomų mastelį su masėmis, kurias galima išmatuoti laboratorinėmis svarstyklėmis, ir yra daugelio stechiometrijos, chemijos šakos, nagrinėjančios medžiagų kiekius reakcijose, skaičiavimų pagrindas.

Trumpa atominės masės istorija

1803 m. Johnas Daltonas paskelbė pirmąją atominių masių lentelę, prilygino vandenilį 1 ir kitus elementus matavo jo atžvilgiu. Kai Dmitrijus Mendelejevas 1869 m. sudarė periodinę lentelę, išrikiuodamas elementus pagal atominę masę, keli elementai atrodė esantys ne savo vietoje. Šis galvosūkis buvo išspręstas tik po kelių dešimtmečių, atradus izotopus.

1961 m. mokslininkai susitarė apibrėžti anglies-12 masę kaip tiksliai 12 u ir taip pakeitė ankstesnius, deguonimi pagrįstus standartus. Šis etalonas naudojamas ir šiandien. IUPAC periodiškai peržiūri atominių masių matavimus ir atnaujina standartines vertes, kai tai pagrindžia nauji įrodymai, nors pokyčiai paprastai būna per maži, kad paveiktų įprastus skaičiavimus.

Dažnai užduodami klausimai

Kuo skiriasi atominė masė ir atominis svoris?

Griežtai kalbant, atominė masė reiškia vieno atomo arba izotopo masę, o atominis svoris yra visų natūraliai egzistuojančių elemento izotopų svertinis vidurkis. Kasdienėje vartosenoje, taip pat ir periodinėse lentelėse, šie du terminai laikomi sinonimais.

Kodėl atominės masės nėra sveikieji skaičiai?

Todėl, kad jos yra dviejų ar daugiau skirtingos masės izotopų vidurkiai. Chloro atominė masė 35,45 u yra tarp dviejų įprastų jo izotopų – chloro-35 ir chloro-37, nes gamtoje jie aptinkami skirtingomis proporcijomis.

Ką reiškia, kai atominė masė pateikiama be dešimtainių skilčių, pavyzdžiui, technecio 97?

Elementai, neturintys stabilaus izotopo, pavyzdžiui, technecis ir plutonis, neturi natūralaus izotopų mišinio, kurio vidurkį būtų galima apskaičiuoti. Vietoj jo IUPAC pateikia ilgiausiai žinomo gyvuojančio izotopo masės skaičių, užrašytą laužtiniuose skliaustuose. Ilgiausiai gyvuojantis technecio izotopas yra technecis-97, todėl ši skaičiuoklė rodo 97.

Ar elemento paieška skiria didžiąsias ir mažąsias raides?

Ne. Įrašius „fe“, „Fe“ arba „FE“, visais atvejais pateikiama geležis; tas pats taikoma ir elementų pavadinimams.

Kaip rasti junginio santykinę molekulinę masę?

Kiekvieno elemento atominę masę padauginkite iš to elemento atomų skaičiaus formulėje, tada sudėkite rezultatus. Vandeniui tai yra (2 × 1,008) + 15,999 = 18,015 u.

Iš kur gaunamos šios atominės masės vertės?

Jos atitinka standartines atomines mases, kurias skelbia IUPAC – tarptautinė organizacija, atsakinga už cheminę nomenklatūrą ir matavimo standartus. Kai kurių elementų, įskaitant argoną ir šviną, vertės natūraliuose šaltiniuose skiriasi tiek, kad IUPAC skelbia intervalą, o ne vieną skaičių. Tokiais atvejais skaičiuoklė rodo įprastinę IUPAC pateikiamą nežinomos kilmės medžiagos vertę: 39,948 u argonui ir 207,2 u švinui.