Kiến thức Phổ thông

Khối lượng nguyên tử là gì? Định nghĩa, nguồn gốc, ví dụ và cách tính toán

Khối lượng nguyên tử là gì?

Khối lượng nguyên tử, còn được gọi là trọng lượng nguyên tử , là khối lượng trung bình của các nguyên tử của một nguyên tố , được tính bằng cách sử dụng lượng đồng vị tương đối trong một nguyên tố xuất hiện tự nhiên.

Khối lượng nguyên tử chỉ kích thước của một nguyên tử. Mặc dù về mặt kỹ thuật, khối lượng là tổng khối lượng của tất cả các proton, neutron và electron trong nguyên tử, khối lượng của electron nhỏ hơn rất nhiều so với các hạt khác, khối lượng đó chỉ đơn giản là của hạt nhân (proton và nơtron).

Ví dụ về khối lượng nguyên tử

Khối lượng nguyên tử của carbon là 12,011. Hầu hết các nguyên tử carbon bao gồm sáu proton và sáu neutron. Khối lượng nguyên tử của hydro là 1,0079. Hydrogen (nguyên tử số 1) là nguyên tố có khối lượng nguyên tử thấp nhất. Đồng vị phổ biến nhất của hydro là protium, một nguyên tử bao gồm proton hoặc proton và electron. Do có một lượng nhỏ deuterium (một proton và một neutron) và triti (một proton và hai neutron), khối lượng nguyên tử của hydro cao hơn 1 chút.

Cách tính khối lượng nguyên tử

Bạn có thể được yêu cầu tính khối lượng nguyên tử trong hóa học hoặc vật lý. Có nhiều hơn một cách để tìm khối lượng nguyên tử. Phương pháp bạn sử dụng phụ thuộc vào thông tin bạn đưa ra. Đầu tiên, đó là một ý tưởng tốt để hiểu chính xác, khối lượng nguyên tử có nghĩa là gì.

Khối lượng nguyên tử là tổng khối lượng của các proton, neutron và electron trong một nguyên tử, hoặc khối lượng trung bình, trong một nhóm các nguyên tử. Tuy nhiên, các electron có khối lượng nhỏ hơn nhiều so với proton và neutron đến mức chúng không tham gia vào phép tính. Vậy, khối lượng nguyên tử là tổng khối lượng của proton và neutron. Có ba cách để tìm khối lượng nguyên tử, tùy thuộc vào tình huống của bạn. Việc sử dụng cái nào phụ thuộc vào việc bạn có một nguyên tử đơn lẻ, mẫu tự nhiên của nguyên tố hay đơn giản chỉ cần biết giá trị tiêu chuẩn.

3 cách để tìm khối lượng nguyên tử

Phương pháp được sử dụng để tìm khối lượng nguyên tử phụ thuộc vào việc bạn đang nhìn vào một nguyên tử đơn lẻ, mẫu tự nhiên hay mẫu chứa tỷ lệ đồng vị đã biết:

1) Tra cứu khối lượng nguyên tử trên bảng tuần hoàn

Nếu đó là cuộc gặp gỡ đầu tiên của bạn với hóa học, người hướng dẫn của bạn sẽ muốn bạn học cách sử dụng bảng tuần hoàn để tìm khối lượng nguyên tử ( trọng lượng nguyên tử ) của một nguyên tố. Số này thường được đưa ra dưới biểu tượng của một yếu tố. Tìm số thập phân, là trung bình có trọng số của khối lượng nguyên tử của tất cả các đồng vị tự nhiên của một nguyên tố.

Ví dụ: Nếu bạn được yêu cầu cung cấp khối lượng nguyên tử của carbon, trước tiên bạn cần biết ký hiệu nguyên tố của nó , C. Tìm C trên bảng tuần hoàn. Một số là số nguyên tố hoặc số nguyên tử của carbon. Số nguyên tử tăng khi bạn đi qua bàn. Đây không phải là giá trị bạn muốn. Khối lượng nguyên tử hoặc khối lượng nguyên tử là số thập phân, Số lượng các số liệu có ý nghĩa khác nhau tùy theo bảng, nhưng giá trị khoảng 12,01.

Giá trị này trên bảng tuần hoàn được tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử hoặc amu , nhưng đối với các tính toán hóa học, bạn thường viết khối lượng nguyên tử tính bằng gam trên mol hoặc g / mol. Khối lượng nguyên tử của carbon sẽ là 12,01 gram mỗi mol nguyên tử carbon.

2) Tổng số proton và neutron cho một nguyên tử

Để tính khối lượng nguyên tử của một nguyên tử đơn lẻ của một nguyên tố, cộng khối lượng của proton và neutron. Ví dụ: Tìm khối lượng nguyên tử của một đồng vị cacbon có 7 nơtron . Bạn có thể thấy từ bảng tuần hoàn rằng carbon có số nguyên tử là 6, đó là số lượng proton của nó. Khối lượng nguyên tử của nguyên tử là khối lượng của các proton cộng với khối lượng của neutron, 6 + 7 hoặc 13.

3) Trung bình có trọng số cho tất cả các nguyên tử của một nguyên tố

Khối lượng nguyên tử của một nguyên tố là trung bình có trọng số của tất cả các đồng vị của nguyên tố dựa trên sự phong phú tự nhiên của chúng. Thật đơn giản để tính khối lượng nguyên tử của một nguyên tố với các bước này.

Thông thường, trong các vấn đề này, bạn được cung cấp một danh sách các đồng vị có khối lượng và độ phong phú tự nhiên của chúng dưới dạng giá trị thập phân hoặc phần trăm. Nhân khối lượng của mỗi đồng vị với sự phong phú của nó. Nếu sự phong phú của bạn là một phần trăm, hãy chia câu trả lời của bạn cho 100.

Thêm các giá trị này với nhau.

Câu trả lời là tổng khối lượng nguyên tử hoặc trọng lượng nguyên tử của nguyên tố.

Ví dụ: Bạn được cung cấp một mẫu chứa 98% carbon-12 và 2% carbon-13 . Khối lượng nguyên tử tương đối của nguyên tố là gì?

Đầu tiên, chuyển đổi tỷ lệ phần trăm thành giá trị thập phân bằng cách chia mỗi phần trăm cho 100. Mẫu trở thành 0,98 carbon-12 và 0,02 carbon-13. (Mẹo: Bạn có thể kiểm tra toán của mình bằng cách chắc chắn các số thập phân cộng thêm tới 1. 0,98 + 0,02 = 1,00).

Tiếp theo, nhân khối lượng nguyên tử của mỗi đồng vị với tỷ lệ nguyên tố trong mẫu: 0,98 x 12 = 11,76 => 0,02 x 13 = 0,26

Để có câu trả lời cuối cùng, hãy thêm chúng lại với nhau: 11,76 + 0,26 = 12,02 g / mol

Lưu ý nâng cao: Khối lượng nguyên tử này cao hơn một chút so với giá trị được đưa ra trong bảng tuần hoàn cho nguyên tố carbon. Thứ này nói lên điều gì? Mẫu bạn được cung cấp để phân tích chứa nhiều carbon-13 hơn mức trung bình. Bạn biết điều này bởi vì khối lượng nguyên tử tương đối của bạn cao hơn giá trị bảng tuần hoàn , mặc dù số bảng tuần hoàn bao gồm các đồng vị nặng hơn, chẳng hạn như carbon-14. Ngoài ra, lưu ý các số được đưa ra trong bảng tuần hoàn áp dụng cho lớp vỏ / khí quyển của Trái đất và có thể có ít ảnh hưởng đến tỷ lệ đồng vị dự kiến ​​trong lớp phủ hoặc lõi hoặc trên các thế giới khác.

Theo thời gian, bạn có thể nhận thấy các giá trị khối lượng nguyên tử được liệt kê cho từng thành phần trên bảng tuần hoàn có thể thay đổi một chút. Điều này xảy ra khi các nhà khoa học điều chỉnh lại tỷ lệ đồng vị ước tính trong lớp vỏ. Trong các bảng tuần hoàn hiện đại, đôi khi một loạt các giá trị được trích dẫn thay vì một khối nguyên tử đơn lẻ.

Tìm hiểu đơn vị khối lượng nguyên tử là gì? Định nghĩa, khám phá và ví dụ

Chủ đề xuất hiện trong bài viết
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker