Berechnung der Atommasse

Möglicherweise werden Sie gebeten, die Atommasse in Chemie oder Physik zu berechnen. Es gibt mehr als einen Weg, um Atommasse zu finden. Welche Methode Sie verwenden, hängt von den Informationen ab, die Sie erhalten. Zunächst ist es eine gute Idee zu verstehen, was genau Atommasse bedeutet.

Was ist Atommasse??

Die Atommasse ist die Summe der Massen der Protonen, Neutronen und Elektronen in einem Atom oder die durchschnittliche Masse in einer Gruppe von Atomen. Elektronen haben jedoch so viel weniger Masse als Protonen und Neutronen, dass sie nicht in die Berechnung einfließen. Die Atommasse ist also die Summe der Massen von Protonen und Neutronen. Es gibt drei Möglichkeiten, um die Atommasse zu finden, abhängig von Ihrer Situation. Welche zu verwenden ist, hängt davon ab, ob Sie ein einzelnes Atom oder eine natürliche Probe des Elements haben oder einfach den Standardwert kennen müssen.

3 Möglichkeiten, Atommasse zu finden

Die Methode zur Bestimmung der Atommasse hängt davon ab, ob Sie ein einzelnes Atom, eine natürliche Probe oder eine Probe mit einem bekannten Isotopenverhältnis betrachten:

1) Die Atommasse im Periodensystem nachschlagen

Wenn Sie zum ersten Mal mit Chemie in Berührung kommen, möchte Ihr Lehrer, dass Sie lernen, wie Sie das Periodensystem verwenden, um die Atommasse (Atomgewicht) eines Elements zu ermitteln. Diese Nummer wird normalerweise unter dem Symbol eines Elements angegeben. Suchen Sie nach der Dezimalzahl, die ein gewichteter Durchschnitt der Atommassen aller natürlichen Isotope eines Elements ist.

Beispiel: Wenn Sie aufgefordert werden, die Atommasse von Kohlenstoff anzugeben, müssen Sie zuerst das Elementsymbol C kennen. Suchen Sie im Periodensystem nach C. Eine Zahl ist die Element- oder Ordnungszahl von Kohlenstoff. Die Ordnungszahl erhöht sich, wenn Sie über den Tisch gehen. Dies ist nicht der gewünschte Wert. Die Atommasse oder das Atomgewicht ist die Dezimalzahl. Die Anzahl der signifikanten Ziffern variiert je nach Tabelle, der Wert liegt jedoch bei 12,01.

Dieser Wert in einem Periodensystem wird in Atommasseneinheiten oder amu angegeben. Für chemische Berechnungen wird die Atommasse normalerweise in Gramm pro Mol oder g / mol angegeben. Die Atommasse von Kohlenstoff würde 12,01 Gramm pro Mol Kohlenstoffatome betragen.

2) Summe von Protonen und Neutronen für ein einzelnes Atom

Um die Atommasse eines einzelnen Atoms eines Elements zu berechnen, addieren Sie die Masse der Protonen und Neutronen.

Beispiel: Ermitteln Sie die Atommasse eines Kohlenstoffisotops mit 7 Neutronen. Sie können aus dem Periodensystem ersehen, dass Kohlenstoff eine Ordnungszahl von 6 hat, was der Anzahl der Protonen entspricht. Die Atommasse des Atoms ist die Masse der Protonen plus die Masse der Neutronen, 6 + 7 oder 13.

3) Gewichteter Durchschnitt für alle Atome eines Elements

Die Atommasse eines Elements ist ein gewichteter Durchschnitt aller Isotope des Elements basierend auf ihrer natürlichen Häufigkeit. Mit diesen Schritten ist es einfach, die Atommasse eines Elements zu berechnen.
In der Regel erhalten Sie bei diesen Problemen eine Liste von Isotopen mit ihrer Masse und ihrer natürlichen Häufigkeit als Dezimal- oder Prozentwert.

1. Multiplizieren Sie die Masse jedes Isotops mit seiner Häufigkeit. Wenn Ihre Häufigkeit ein Prozent ist, teilen Sie Ihre Antwort durch 100.
2. Addieren Sie diese Werte.

Die Antwort ist die gesamte Atommasse oder das Atomgewicht des Elements.

Beispiel: Sie erhalten eine Probe mit 98% Kohlenstoff-12 und 2% Kohlenstoff-13. Was ist die relative Atommasse des Elements?

Konvertieren Sie zunächst die Prozentsätze in Dezimalwerte, indem Sie jeden Prozentsatz durch 100 dividieren. Die Probe wird zu 0,98 Kohlenstoff-12 und 0,02 Kohlenstoff-13. (Tipp: Sie können Ihre Mathematik überprüfen, indem Sie sicherstellen, dass die Dezimalstellen 1 ergeben. 0,98 + 0,02 = 1,00).

Als nächstes multiplizieren Sie die Atommasse jedes Isotops mit dem Anteil des Elements in der Probe:

0,98 × 12 = 11,76
0,02 × 13 = 0,26

Für die endgültige Antwort addieren Sie diese:

11,76 + 0,26 = 12,02 g / mol

Erweiterte Anmerkung: Diese Atommasse ist geringfügig höher als der im Periodensystem für das Element Kohlenstoff angegebene Wert. Was sagt dir das? Die zu analysierende Probe enthielt mehr Kohlenstoff-13 als der Durchschnitt. Sie wissen das, weil Ihre relative Atommasse höher ist als der Periodensystemwert, obwohl die Periodensystemnummer schwerere Isotope wie Kohlenstoff-14 enthält. Beachten Sie auch, dass die im Periodensystem angegebenen Zahlen für die Erdkruste / Erdatmosphäre gelten und möglicherweise nur einen geringen Einfluss auf das erwartete Isotopenverhältnis im Mantel oder Kern oder auf andere Welten haben.

Mit der Zeit stellen Sie möglicherweise fest, dass sich die Atommassenwerte für jedes Element im Periodensystem geringfügig ändern können. Dies geschieht, wenn Wissenschaftler das geschätzte Isotopenverhältnis in der Kruste überarbeiten. In modernen Periodensystemen wird manchmal ein Wertebereich anstelle einer einzelnen Atommasse angegeben.

Hier finden Sie weitere Beispiele