Хімія 2

1. Атомна маса елемента

Атомна маса елемента - це маса цього атома. Оскільки електрони в 1836 разів легші за нуклони, ними нехтують при розрахунку маси.

Таким чином, маса атома дорівнює масі його нуклонів, тобто масі його протонів та нейтронів. Маса нейтрона майже дорівнює масі протона.

2. Одиниця атомної маси

Маса атома дуже мала, вчені домовились використовувати одиницю виміру для атомної маси. Кілька атомів використовувались як стандарт (1H, 16O та ін.), Але з 1961 р., За домовленістю, як стандарт використовували 12 C.

Одиниця атомної маси визначається наступним чином:

За домовленістю, маса атома 12 С точно дорівнює 12 одиницям атомної маси.

маса атома 12 C = 12 u


Одна атомна одиниця маси (позначається u або uma) відповідає 1,66 x 10 -27 кг, або приблизно масі протона або нейтрона.


1 u = 1,66 x 10 -27 кг

3. Відносна атомна маса

Маса атома 12 С, що становить 12u, маса всіх інших атомів встановлюється відповідно до цього стандарту (еталонний атом).

Отже відносна маса (відносно 12 C) елемента (A, Z) X дорівнює:

Відносна маса елемента A ZX = (маса цього елемента A ZX/(дванадцята маса маси 12 С)

4. Середня атомна маса

середня атомна маса елемента - середньозважена маса його ізотопів з урахуванням їх кількості:

Середня атомна маса = атомна маса ізотопу1 х достаток + атомна маса ізотопу 2 х достаток +. )/100

5. Відносна середня атомна маса

відносна середня атомна маса елемента - середньозважене відносних мас його ізотопів з урахуванням їх кількості:

Середня відносна атомна маса = відносна атомна маса ізотопу1 x достаток + відносна атомна маса ізотопу 2 x достаток +. )/100

Середня відносна атомна маса хімічного елемента, як наведено в таблиці Менделєєва, є середнім значенням відносної атомної маси ізотопів елемента з огляду на їхню кількість .

Середня відносна атомна маса = сума (відносних атомних мас ізотопів елемента x їх відносної кількості)

Маса вуглецю в періодичній системі становить 12,011 одиниць, а не 12 одиниць. У періодичній системі значення Атомна маса представлена ​​середня маса атомів природного зразка з урахуванням відносного ряду ізотопів, що його складають.

Атомна маса 12 C з достатком 98,93 дорівнює 12 u, маса 13 C з достатком 1,07 - 13,003 35 u. Відносна кількість 14 С незначна. Таким чином, атомна маса елемента Карбон становить:

(98,93 х 12 + 13,003 х 1,07)/100 = 12,011 од.

У періодичній системі елементів атомна маса елемента дорівнює відносній середній масі зважених мас його ізотопів. Ця маса виражається в у.

5. Приклад хлору

Розрахунок атомної маси хлору: Cl

Елемент хлор (Cl) складається з 2 ізотопів:

. хлор 35 відносного вмісту = 75,77% і маси = 34,9689 од і
. хлор 37 відносного залишку = 24,23% і маси = 36,9659 од .

Отже, атомна маса хлору:
(0,7577 x 34,9689) + (0,2423 x 36,9659) = 35,453 од

6. Масове число

Відкриття ізотопи змусив вчених модифікувати атомну теорію Дальтона про те, що кожен елемент складається з одного типу атома. Дійсно, більшість елементів присутні в природі у вигляді сумішей ізотопів різної маси.

Ізотоп - це атом, який має таку ж кількість протонів, як інший атом того самого елемента, але який відрізняється кількістю своїх нейтронів.

Щоб назвати ізотоп, ми скажемо назву елемента, за яким слідує його масове число. Ми називаємо масове число елемента - цілу числову суму чисел його протонів та нейтронів, позначимо його A.

A (масове число) = Z (число протонів + N (число нейтронів).

Для того, щоб відрізнити ізотопи один від одного, ми використовуємо Позначення Берцелея. Літера A - верхній індекс зліва, а Z - індекс зліва.

A Z X
Позначення Берцелея

7. Крот і кількість Авогадро

У мікроскопічному світі дуже малі маси речовини залучають дуже велику кількість частинок. Ось так хіміки розробили одиницю виміру кількості речовини згідно з Міжнародною системою одиниць (СІ). Йдеться про родимка.

Один моль (символ: моль) частинок - це кількість, яка відповідає 6023 х 10 23 частинок. Цей номер називається номер Авогадро (NA).

Кількість Авогадро, що відповідає кількості 12 атомів С, міститься рівно в 12 грамах 12 С.

маса атомів NA 12 С = 12 грам

8. Молярна маса

молярна маса (атомна або молекулярна) - це маса в грамах одного моля атомів або молекул хімічного виду. Його символізує буква М.

Одиниця виміру М дорівнює "г/моль". Числове значення атомної або молекулярної молярної маси дорівнює атомній, або молекулярній масі, вираженому в одиницях атомної маси.

Отже, в періодичній системі наведене значення представляє атомну масу в одиниці атомної маси, а також молярну масу в г/моль. Однак ці два параметри не мають однакового значення. Фізик використовує u, хімік - г/моль.

9. Вправи

атомної маси

1. Яка маса атома?

Ми використовуємо атом вуглецю.
Беремо 12 грам точно чистий вуглець 12 6С.
У 12 грамах чистого вуглецю 12 6C міститься родимка атом вуглецю 12 С .
Один моль "речей" дорівнює 6023 х 10 23 "речей". Отже 6,023 х 10 23 атоми вуглецю 12 С важать 12 грам; і тому 1 атом вуглецю 12 С важить 12 грам/6,023 х 10 23 = 2,0 х 10 - 23 грам = 1,992 х 10 - 26 кг. NA = 6,023 x 10 23 - число Авогадро.

2. Скільки важить протон?
Ми знаємо, що маса атома дорівнює масі його нуклонів, тобто масі його протонів та нейтронів. Маса нейтрона майже дорівнює масі протона. Отже, в атомі вуглецю 12 нуклонів важать 1,992 х 10 - 26 кг, а отже, нуклон важить 1660 х 10 - 27 кг; це одиниця атомної маси.

12 грам - маса одного моля вуглецю 12 С, 12,011 - маса елемента Вуглець. молярна маса вуглецю дорівнює 12011 грам на моль. Відзначимо М = 12,011 г/моль.

Враховуючи визначення одиниці атомної маси: маса атома 12 C = 12 u, і з того факту, що маса атома дорівнює масі його нуклонів, ми виводимо це маса нуклона дорівнює u.
Таким чином, з атомної одиниці маси u ми можемо дізнатися масу кожного елемента, тобто його атомна маса. Маса атома дорівнює кількості його нуклонів, помноженому на одиницю атомної маси.

m: маса атома, A: масове число, u - одиниця атомної маси (uma).

Атом кальцію має 20 протонів і 20 нейтронів, тобто 40 нуклонів. Тому його маса дорівнює: 40 х 1,660 х 10 - 27 кг = 6,64 х 10 - 26 кг.
Її молярна маса, тобто маса одного моль кальцію, таким чином, коштує: 6,64 х 10 - 26 х 6,023 х 10 23 кг = 39,993 х 10 - 3 кг ≈ 40 грам.

маса атома 12 C = 12 u

маса атомів NA 12 С = 12 грам

Атомна маса 12 С дорівнює 12 од
Молярна маса 12 С дорівнює 12 г.