Садржај
- Шта су Атоми?
- Изотопи и масни број
- Формула просечне масе
- Тежински просек и изотопи
- Просечна атомска маса: Пример
Један од најчешћих задатака који ћете морати да обављате као почетник који је у стању да ради са подацима јесте разумевање концепта просека. Често ћете наићи на узорак сличних објеката који се разликују у складу са једном карактеристиком коју проучавате, попут масе.
Можда ћете чак морати да израчунате просечну масу групе објеката које не можете директно да тежите, као што су атоми.
Већина од 92 атома који се јављају у природи долази у два или више нешто другачијег облика, званих изотопи. Изотопи истог елемента међусобно се разликују само по броју неутрона који се налазе у њиховим језграма.
Може бити корисно применити све ове принципе заједно да би се добила просечна маса избора атома извучених из познатог базена различитих изотопа.
Шта су Атоми?
Атоми су најмања појединачна јединица елемента која се састоји од свих својстава тог елемента. Атоми се састоје од језгра које садржи протоне и неутроне које окружују готово безмасни електрони.
Протони и неутрони теже једнаки једни другима. Сваки протон садржи позитиван електрични набој једнак по величини и супротан знаку електрона (негативан), док неутрони не носе нето набој.
Атоме карактерише првенствено њихов атомски број, који је управо број протона у атому. Додавањем или одузимањем електрона настаје наелектрисан атом који се назива ион, док промена броја неутрона ствара изотоп атома, а тиме и елемент, у питању.
Изотопи и масни број
Масовни број атома је број протона плус неутрона који има. Хром (Цр), на пример, има 24 протона (тако дефинира елемент као хром) и у свом најстабилнијем облику - то је изотоп који се најчешће појављује у природи - има 28 неутрона. Његов масовни број је тако 52.
Изотопи неког елемента одређују се њиховим масним бројем када се отпишу. Дакле, изотоп угљеника са 6 протона и 6 неутрона је угљеник-12, док је тежи изотоп са једним додатним неутроном угљеник-13.
Већина елемената јавља се као мешавина изотопа, при чему један значајно превладава над осталим у смислу "популарности". На пример, 99,76 процената природног кисеоника је кисеоник-16. Међутим, неки елементи, као што су хлор и бакар, показују ширу дистрибуцију изотопа.
Формула просечне масе
Математички просек је једноставно збир свих појединачних резултата у узорку дељен са укупним бројем предмета у узорку. На пример, у разреду са пет ученика који су постигли оцене квиза 3, 4, 5, 2 и 5, просечни класни квиз би био (3 + 4 + 5 + 2 + 5) ÷ 5 = 3,8.
Једнаџба просечне масе може се написати на бројне начине, а у неким случајевима ћете морати да знате карактеристике повезане са просеком, као што је стандардна девијација. За сада се само усредсредите на основну дефиницију.
Тежински просек и изотопи
Познавање релативног удела сваког изотопа одређеног елемента који се јавља у природи омогућава вам израчунавање атомска маса тог елемента, који, јер је просек, није маса било ког једног атома, већ броја који је између најтежих и најлакших присутних изотопа.
Ако су сви изотопи присутни у истој количини, једноставно можете збројити масу сваке врсте изотопа и поделити на број различитих врста изотопа (обично два или три).
Просечна атомска маса, дата у јединицама атомске масе (аму), увек је слична броју масе, али није цео број.
Просечна атомска маса: Пример
Хлор-35 има атомску масу 34.969 аму и чини 75.77% хлора на Земљи.
Хлор-37 има атомску масу од 36,966 аму и процентуално обиље 24,23%.
Да бисте израчунали просечну атомску масу хлора, користите информације у периодичној табели елемента (погледајте Ресурсе) да бисте пронашли (пондерирани) просек, али промену процента у децимале:
(34.969 × 0.7577) + (36.966 × 0.2423) = 35.45 аму