Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Hva er den relative massen?
- Elementets relative atommasse
- Det periodiske systemet og isotoper
- Relativ molekylær masse
Relativ masse er et viktig begrep i kjemi. Det eksisterer for å forenkle prosessen med å arbeide ut massen til et atom eller molekyl. I absolutte enheter har protoner og nøytroner masser i størrelsesorden 10−27 kilo, som er en milliarddel av en milliarddel av en milliardedels kilo, og elektronene har enda mindre masse på omtrent 10−30 kilo, omtrent tusen ganger mindre enn en proton eller nøytron. Dette ville være vanskelig å håndtere i praktiske situasjoner, så forskere definerer den relative atommassen til et karbonatom som 12 og arbeider alt annet på det grunnlaget.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Finn den relative massen til et hvilket som helst atom ved å legge til antall protoner til antall nøytroner. Hydrogen har en relativ atommasse på 1, og karbon-12 har en relativ atommasse på 12.
Isotoper av samme element har forskjellige antall nøytroner, så du må beregne for en spesifikk isotop. Periodiske tabeller viser den relative atommassen som bunntall for et element, men dette tar hensyn til eventuelle isotoper.
Finn relative molekylmasser ved å legge sammen bidragene fra hvert element. Bruk den kjemiske formelen for å finne hvor mange av hvert atom som er inkludert, multipliser deres relative atommasser med antall atomer til hver tilstedeværende, og legg deretter alle sammen for å finne resultatet.
Hva er den relative massen?
Relativ masse er massen til et atom eller molekyl relativt til 1/12 av et karbon-12 atom. Under dette skjemaet har et nøytralt hydrogenatom en masse på 1. Du kan tenke på dette som å telle hvert proton eller nøytron som 1 og ignorere massene av elektroner fordi de er så små i sammenligning. Så formelen for relativ atommasse er ganske enkelt:
Relativ atommasse = antall protoner + antall nøytroner
Men siden forskere setter et karbon-12 atom som "standardatom", er den tekniske definisjonen:
Relativ atommasse = masse av atom ÷ (1/12 av massen til et karbon-12 atom)
Elementets relative atommasse
Elementer er de grunnleggende byggesteinatomene som er opprettet i big bang eller i stjerner, og de er representert i det periodiske systemet. Den relative atommassen er det lavere tallet på den periodiske tabellen (det øvre tallet er atomnummeret, som teller antall protoner). Du kan lese dette tallet rett fra forenklede periodiske tabeller for mange elementer.
Teknisk nøyaktige periodiske tabeller står imidlertid for eksistensen av forskjellige isotoper, og de relative atommassene de oppgir er ikke hele tall. Isotoper er versjoner av samme element med forskjellige antall nøytroner.
Du kan alltid finne den relative massen til et element ved å legge til antall protoner til antall nøytroner for den spesifikke isotopen til elementet du vurderer. For eksempel har et karbon-12 atom 6 protoner og 6 nøytroner, og har så en relativ atommasse på 12. Merk at når en isotop av et atom er spesifisert, er tallet etter navnet på elementet den relative atommassen. Så uran-238 har en relativ masse på 238.
Det periodiske systemet og isotoper
De relative atommassene på det periodiske systemet inkluderer bidraget fra forskjellige isotoper ved å ta et vektet gjennomsnitt av de forskjellige isotopenes masser basert på deres overflod. Klor har for eksempel to isotoper: klor-35 og klor-37. Tre fjerdedeler av kloret som finnes i naturen er klor-35, og det resterende kvartalet er klor-37. Formelen som brukes for de relative massene på det periodiske systemet er:
Relativ atommasse = (isotop 1 masse × isotop 1 overflod + isotop 2 masse × isotop 2 overflod +…) ÷ 100
Så for klor er dette:
Relativ atommasse = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
For klor viser den relative atommassen på periodisk tabell 35,5 i tråd med denne beregningen.
Relativ molekylær masse
Bare legg til de relative massene til bestanddelene for å finne den relative massen til et molekyl. Dette er enkelt å gjøre hvis du kjenner de relative atommassene til de aktuelle elementene. For eksempel har vann den kjemiske formelen H2O, så det er to atomer med hydrogen og ett atom med oksygen.
Beregn den relative molekylmassen ved å multiplisere den relative atommassen til hvert atom med antallet av atomene i molekylet, og deretter legge til resultatene sammen. Dette ser slik ut:
Relativ molekylmasse = (antall atomer av element 1 × relativ masse av element 1) + (antall atomer av element 2 × relativ masse av element 2) + ...
For H2O, element 1 er hydrogen med en relativ atommasse på 1, og element 2 er oksygen med en relativ atommasse på 16, så:
Relativ molekylmasse = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
For H2SÅ4, element 1 er hydrogen (H), element 2 er svovel (S med relativ masse = 32), og element 3 er oksygen (O), så den samme beregningen gir:
Relativ molekylmasse av H2SÅ4 = (antall atomer med H × relativ masse av H) + (antall atomer med S × relativ masse av S) + (antall atomer med O × relativ masse av O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Du kan bruke den samme tilnærmingen for ethvert molekyl.