Относительная атомная масса элемента

Как определить относительную атомную массу химического элемента

Относительная атомная масса элемента

Массы атомов и молекул очень малы, поэтому в качестве единицы измерения удобно выбрать массу одного из атомов и выражать массы остальных атомов относительно нее. Именно так и поступал основоположник атомной теории Дальтон, который составил таблицу атомных масс, приняв массу атома водорода за единицу.

До 1961 года в физике за атомную единицу массы (а.е.м. сокращенно) принимали 1/16 массы атома кислорода 16О, а в химии – 1/16 средней атомной массы природного кислорода, который является смесью трех изотопов. Химическая единица массы была на 0,03% больше, чем физическая.

В настоящее время за в физике и химии принята единая система измерения. В качестве стандартной единицы атомной массы выбрана 1/12 часть массы атома углерода 12С.

1 а.е.м. = 1/12 m(12С) = 1,66057×10-27 кг = 1,66057×10-24 г.

При расчете относительной атомной массы учитывается распространенность изотопов элементов в земной коре. Например, хлор имеет два изотопа 35Сl (75,5%) и 37Сl(24,5%).Относительная атомная масса хлора равна:

Ar(Cl) = (0,755×m(35Сl) + 0,245×m(37Сl)) / (1/12×m(12С) = 35,5.

Из определения относительной атомной массы следует, что средняя абсолютная масса атома равна относительной атомной массе, умноженной на а.е.м.:

m(Cl) = 35,5 ×1,66057×10-24 = 5,89×10-23 г.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Относительные атомные и молекулярные массы

Этот калькулятор предназначен для вычисления атомной массы элементов.

Атомная масса (также названный относительная атомная масса) Является ли значение массы одного атома вещества. Относительная атомная масса выражена в единицах атомной массы. Относительная атомная масса отличительный (True) масса атом. В то же время фактическая масса атома слишком мала и поэтому непригодна для практического использования.

Атомная масса вещества влияет на количество протоны и нейтроны в ядре атома.

Масса электронов игнорируется, так как она очень мала.

Для определения атомной массы вещества необходимо ввести следующую информацию:

  • Количество протонов — сколько протонов в ядре вещества;
  • Количество нейтронов  — сколько нейтронов в ядре вещества.

На основе этих данных калькулятор рассчитает атомную массу вещества, выраженную в единицах атомной массы.

водородH1,0079никельСуществует нет58,70
гелийон4,0026пекарьCu63,546
литийLi6941цинкZn65,38
бериллийбыть9,01218ГаллияДжорджия69,72
БорВ10,81ГерманияGE72,59
углеродС12,011мышьяккак74,9216
азотN14,0067селеннаходятся78,96
кислородо15,9994Бромбром79904
фторидF18,99840криптонCr83,80
неонне20,179рубидийRb85,4678
натрийна22,98977стронцийстер87,62
магниймг24,305иттрийY88,9059
алюминийAl26,98154цирконийZr91,22
ниобийNb92,9064Нобельне255
молибденMo95,94ЛоренсLr256
технецийТс98,9062Kurchatovyка261
рутенийRu101,07***
родийрезус102.9055***
палладийPd106,4***
сереброAg107 868***
силиконовыйвы28,086кадмийCD112,40
фосфорP30,97376Индия114,82
сера32,06оловоSn118,69
хлорCl35,453сурьмаSb121,75
аргонАрканзас39,948теллурэти127,60
калийК39,098йодЯ126,904
кальцийКалифорния40,08ксенонXe131,30
скандийЮжная Каролина44,9559цезийCs132.9054
Титанэти47,90барийба137,34
ванадий50,9414лантанля138.9055
хромCr51,996церийCe140,12
марганецМиннесота54,9380PraseodimPr140.9077
железоFe55,847Я неNd144,24
кобальтCo.58,9332прометийвечера
СамарияSm150,4висмутбы208.9804
европийЕвросоюз151,96Полонийпосле209
гадолинийБ-г157,25ASTATв210
тербийTb158.9254радонRn222
диспрозийду$ 16,50Францияфр223
Holmiumэй164.9304радиусR226.0254
эрбийEr167,26актинийпеременный ток227
тулийTm168.9342торийго232.0381
иттербийYb173,04протактинийПенсильвания231.0359
ЛютецияLu174,97УранU238,029
гафнийвысокочастотный178,49нептунийNp237.0482
танталэто180.9479плутонийPu244
вольфрамW183,85АмерикаAm243
ренийре186,207кюрисм247
осмийOS190,2БерклиБ.К.247
иридийинфракрасный192,22Калифорниясравни251
платинаPt195,09Эйнштейнэс254
золотоAu196.9665фермиFm257
ртутьртуть200,59MendelevyМэриленд258
таллийTl204,37***
СвинецPb207,2***
© Карнаух Лидия Александровна, подбор материалов, оцифровка; Злоготьева Надежда Анатольевна, дизайн; Злогостев Алексей Сергеевич, Разработка программного обеспечения 2008-2017 гг. При копировании материалов проекта обязательно ссылайтесь на исходную страницу: «IzNedr.ru: из глубин Земли»

Состояние задачи:

Определите массу молекулы кислорода.

№ задачи. 4.1.2 из «Сборника проблем подготовки предстоящих экзаменов в физике УГНТУ»

Решение:

Рассмотрим молекулу молекулярного кислорода \ (\ nu \) (произвольное число).

Напомним, что кислородная формула: O2.

Чтобы найти массу (\ m) данного количества кислорода, молекулярная масса кислорода \ (M \) умножается на число молей \ (\ nu \).

\ [m = \ nu \ cdot M \]

Используя таблицу Менделеев, легко установить, что молярная масса кислорода равна \ (М \) 32 г / моль или 0,032 кг / моль.

В одном моле число авогадро молекул \ (N_A \) и v \ (\ nu \) mol — v \ (\ nu \) временами больше, т. Е.

\ [N = \ nu {N_A} \]

Чтобы найти массу одной молекулы \ (т_0 \), полную массу \ (т \) нужно разделить на число молекул \ (N \).

\ [{m_0} = \ frac {m} {N} \]

\ [{m_0} = \ frac {{\ nu \ cdot M}} {{\ nu \ cdot {N_A}}} \]

\ {{M_0} = \ frac {M} {{{N_A}}} \]

Число Авогадро (N_A1) — табличное значение, равное 6,022 · 1023 моль-1.

Выполняем расчеты:

\ [{M_0} = \ frac {{0,032}} {{6,022 \ cdot {{10} * {23}}}} = 5,3 \ cdot {10 {- 26}} \; = 5,3 кг \ cdot {10 {-23}} \; r \]

Ответ: 5.3 · 10-23 г

Источник: https://vipstylelife.ru/kak-opredelit-otnositelnuju-atomnuju-massu/

Относительная атомная масса • ru.knowledgr.com

Относительная атомная масса элемента

Относительная атомная масса (символ: A) безразмерное физическое количество, отношение средней массы атомов элемента (от единственного данного образца или источника) к массы атома углерода 12 (известный как объединенная единица атомной массы).

Относительная атомная масса – статистический термин, относясь к нагруженному изобилием числу, включающему измерение многих атомов.

Как во всех связанных терминах, слово «родственник» относится к созданию числа относительно углерода 12, так, чтобы заключительное число было безразмерным.

Атомная масса родственника термина точно эквивалентна атомному весу, который является более старым термином. В техническом использовании эти ценности определенные для образца (т.е., определенный для источника элемент), когда естественный источник элемента составлен больше чем из одного изотопа.

Таким образом два образца химического элемента, который естественно найден как составляемый больше чем из одного изотопа, собранного с двух существенно других источников, как ожидают, дадут немного отличающиеся относительные атомные массы (атомные веса), потому что изотопические концентрации, как правило, варьируются немного из-за истории (происхождение) источника.

Эти различия в ценностях реальны и повторимы, и могут использоваться, чтобы определить определенные образцы. Например, у образца элементного углерода от вулканического метана будет различная относительная атомная масса (атомный вес), чем один забранный из завода или тканей животных (для больше, посмотрите геохимию изотопа).

Короче говоря, атомный вес (относительная атомная масса) углерода варьируется немного с места на место, и от источника до источника.

И атомная масса родственника условий и атомный вес иногда свободно используются, чтобы относиться к технически различной стандартизированной стоимости ожидания, названной стандартным атомным весом. Эта стоимость – средняя ценность атомных весов многих «нормальных образцов» рассматриваемого элемента.

Для этого определения, «нормальный образец – любой довольно возможный источник элемента или его составов в торговле для промышленности и науки и не подвергся значительной модификации изотопического состава в пределах геологически краткого периода».

Эти стандартные атомные веса изданы равномерно Комиссией по Изотопическому Изобилию и Атомным Весам Международного союза Чистой и Прикладной Химии (IUPAC), «стандартные» ценности предназначены как средние ценности, которые дают компенсацию за маленькие различия в изотопическом составе химических элементов через диапазон обычных образцов на Земле, и таким образом быть применимыми к нормальным лабораторным материалам. Однако они могут не точно отразить ценности от образцов от необычных местоположений или внеземных объектов, у которых часто есть более широко различные изотопические составы.

Стандартные атомные веса переизданы в большом разнообразии учебников, коммерческих каталогов, стенных диаграмм Периодической таблицы и т.д., и в столе ниже. Они – то, что химики свободно называют «атомными весами».

Длительное использование термина «атомный вес» (любого элемента), в противоположность «относительной атомной массе» привлекло значительное противоречие, с тех пор по крайней мере, 1960-е, главным образом из-за технического различия между весом и массой в физике. (см. ниже).

Оба условия официально санкционированы IUPAC.

Термин «относительная атомная масса» теперь, кажется, извлекает пользу как предпочтительный термин по «атомному весу», хотя в случае «стандартного атомного веса», этот более короткий срок (в противоположность «стандартной относительной атомной массе») продолжает предпочитаться.

Определение (и тесно связанный термин)

  • Относительная атомная масса (чтобы не быть перепутанной с относительной изотопической массой) является синонимом для атомного веса, и при некоторых обстоятельствах может даже быть синонимично со стандартным атомным весом (в зависимости от образца, посмотрите ниже). Это – средняя атомная масса или взвешенные средние из атомных масс всех атомов особого химического элемента, найденного в особом образце, который тогда стандартизирован для сравнения к углероду 12. Относительная атомная масса часто используется в качестве синонима для стандартного атомного веса, и это правильно, чтобы сделать так, если относительная используемая атомная масса то, что для элемента от Земли при определенных условиях. Однако относительная атомная масса покрывает больше, чем стандартные атомные веса и является менее конкретным термином, который может более широко относиться к неземной окружающей среде и очень определенной земной окружающей среде, которая отклоняется от Земного среднего числа или имеет различные несомненные факты (число значащих цифр), чем делают стандартные атомные веса.
  • Стандартный атомный вес' относится к ожидаемой относительной атомной массе или атомному весу образца элемента в окружении земной коры и атмосферы, как определено Комиссией IUPAC по Атомным Весам и Изотопическому Изобилию. Поскольку эти стандартные атомные веса – среднее число (среднее) из относительных изотопических масс для данного элемента из других источников (места на Земле), стандартные атомные веса подвергаются естественному изменению. Неуверенность в скобках или интервал ожидания могут поэтому быть включены в источники стандартных атомных весов (см. пример на иллюстрации немедленно выше). Эта неуверенность отражает естественную изменчивость в изотопическом распределении для элемента, а не неуверенность в измерении (который намного меньше с качественными инструментами).

Хотя есть попытка покрыть диапазон изменчивости на Земле со стандартными атомными числами веса, есть известные случаи минеральных образцов, которые содержат элементы с атомными весами, которые являются выбросами из стандартного атомного диапазона веса.

Литий представляет уникальный случай, где естественное изобилие изотопов, как в некоторых случаях находили, было встревожено человеческими изотопическими действиями разделения на грани воздействия неуверенности в ее стандартном атомном весе, даже в образцах, полученных из естественных источников, таких как реки. Для синтетических элементов сформированный изотоп зависит от средств синтеза, таким образом, у понятия естественного изобилия изотопа нет значения. Поэтому, для синтетических элементов полное нуклонное количество самого стабильного изотопа (т.е., изотопа с самой длинной полужизнью) перечислено в скобках вместо стандартного атомного веса. Когда термин «атомный вес» использован в химии, обычно это – более определенный стандартный атомный вес, который подразумевается. Это – стандартные атомные веса, которые используются в периодических таблицах и многих стандартных ссылках в обычной земной химии.

Текущее определение

Преобладая определения IUPAC, взятые из «Золотой Книги», являются

Вес:atomic — Видит: относительная атомная масса

и

Атомная масса:relative (атомный вес) — отношение средней массы атома к объединенной единице атомной массы.

Здесь «объединенная единица атомной массы» относится к 1/12 массы атома C в его стандартном состоянии.

Определение IUPAC относительной атомной массы:

Атомный вес (относительная атомная масса) элемента из указанного источника является отношением средней массы за атом элемента к 1/12 массы атома C.

Определение сознательно определяет «Атомный вес …», поскольку у элемента будут различные относительные атомные массы в зависимости от источника.

Например, у бора из Турции есть более низкая относительная атомная масса, чем бор из Калифорнии из-за ее различного изотопического состава.

Тем не менее, учитывая стоимость и трудность анализа изотопа, обычно использовать сведенные в таблицу ценности стандартных атомных весов, которые повсеместны в химических лабораториях.

Исторический amu

Более старый (пред1961) исторические относительные весы (основанный на единице атомной массы или a.m.u., или amu) используемый или кислород 16 относительных изотопических масс для справки или иначе кислородная атомная масса родственника (т.е., атомный вес) для справки. См. статью об истории современной объединенной единицы атомной массы для разрешения этих проблем в 1961.

Отличающиеся условия, относящиеся к массе единственных атомов

  • Относительная изотопическая масса – подобно звучащий термин, который относится к очень отличающемуся количеству, определенно отношение массы единственного атома к массе объединенной единицы атомной массы, выраженной как безразмерное число. Относительная изотопическая масса (единственных атомов, и т.д.) обсуждена в статье об атомной массе, с которой это синонимично, спасите для выбора массовых единиц.

Обозначение противоречия

Использование имени «атомный вес» привлекло большое противоречие среди ученых. Возражающие имени обычно предпочитают термин «относительная атомная масса» (чтобы не быть перепутанными с атомной массой). Основное возражение состоит в том, что атомный вес не вес, который является силой, проявленной на объекте в поле тяготения, измеренном в единицах силы, таких как ньютон или poundal.

В ответ сторонники термина «атомный вес» указывают (среди других аргументов) на это

  • имя было в непрерывном употреблении для того же самого количества, так как это сначала осмыслялось в 1808;
  • в течение большей части того времени атомные веса действительно были измерены, веся (который является гравиметрическим анализом), и что название физического количества не должно изменяться просто, потому что метод его определения изменился;
  • термин «относительная атомная масса» должен быть зарезервирован для массы определенного нуклида (или изотоп), в то время как «атомный вес» использоваться для взвешенных средних из атомных масс по всем атомам в образце;
  • весьма распространено иметь вводящие в заблуждение названия физических количеств, которые сохранены по историческим причинам, таким как
  • электродвижущая сила, которая не является силой
  • решение власти, которая не является количеством власти
  • концентрация коренного зуба, которая не является количеством коренного зуба (количество, выраженное за количество единицы вещества).

Можно было добавить, что атомный вес часто не «действительно атомный» также, поскольку это не соответствует собственности никакого отдельного атома. Тот же самый аргумент мог быть приведен против «относительной атомной массы», используемой в этом смысле.

Определение относительной атомной массы

Современные относительные атомные массы (термин, определенный для данного образца элемента), вычислены от измеренных значений атомной массы (для каждого нуклида) и изотопический состав образца.

Очень точные атомные массы доступны для фактически всех нерадиоактивных нуклидов, но изотопические составы должны и тяжелее чтобы иметь размеры к высокой точности и больше подвергающемуся изменению между образцами.

Поэтому относительные атомные массы 22 mononuclidic элементов (которые совпадают с изотопическими массами для каждого из единственных естественных нуклидов этих элементов) известны особенно высокой точности.

Например, есть неуверенность только в одной части в 38 миллионах для относительной атомной массы фтора, точность, которая больше, чем ток лучше всего оценивает за постоянного Авогадро (одна часть в 20 миллионах).

Вычисление иллюстрируется для кремния, относительная атомная масса которого особенно важна в метрологии. Кремний существует в природе как смесь трех изотопов: Сай, Сай и Сай.

Атомные массы этих нуклидов известны точности одной части в 14 миллиардах для Сайа и об одной части в одном миллиарде для других.

Однако, диапазон естественного изобилия для изотопов таков, что стандартное изобилие может только быть дано приблизительно ±0.001% (см. стол).

Вычисление –

:A (Си) = (27,97693 × 0.922297) + (28,97649 × 0.046832) + (29,97377 × 0.030872) = 28,0854

Оценка неуверенности сложная, тем более, что типовое распределение не обязательно симметрично: стандартные относительные атомные массы IUPAC указаны с предполагаемой симметрической неуверенностью, и стоимость для кремния 28.0855 (3).

Относительная стандартная неуверенность в этой стоимости составляет 1 или 10 частей на миллион.

Чтобы далее отразить эту естественную изменчивость, в 2010, IUPAC принял решение перечислить относительные атомные массы 10 элементов как интервал, а не постоянное число.

Внешние ссылки

  • Комиссия IUPAC по изотопическому изобилию и атомным весам
  • Атомные массы родственника NIST всех изотопов и стандартные атомные веса элементов
  • Атомные веса элементов 2 011

Источник: http://ru.knowledgr.com/00150572/%D0%9E%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F%D0%9C%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B0

Урок 2. Относительная атомная масса химических элементов – HIMI4KA

Относительная атомная масса элемента
Архив уроков › Химия 8 класс

В уроке 2 «Относительная атомная масса химических элементов» из курса «Химия для чайников» рассмотрим разные способы выражения массы химических элементов.

 Напоминаю, что в прошлом уроке «Атомы и химические элементы» мы рассмотрели, кто и когда высказал идею о том, что все вокруг состоит из атомов; также выяснили, что из себя представляет химический элемент и каким образом обозначается.

Чем различаются атомы разных элементов между собой? Вы уже знаете: массой, размерами и строением. На рисунке 30 показаны шаровые модели атомов некоторых химических элементов, конечно, не в реальных размерах, а многократно увеличенные. В действительности атомы настолько малы, что их невозможно рассмотреть даже в самые лучшие оптические микроскопы.

На заметку: В конце XX в. у ученых появились более совершенные микроскопы, позволяющие достигать увеличения в несколько десятков миллионов раз. Они называются туннельными микроскопами. На рисунке 31 показана фотография поверхности кремния. На ней отчетливо видны отдельные атомы, расположенные на поверхности этого вещества.

Размеры и масса атомов

Современная наука обладает методами, позволяющими определять размеры и массы атомов. Так, например, самый легкий атом — атом водорода. Его масса равна 0,0000000000000000000000000016735 кг. Самым маленьким является атом гелия He. Диаметр этого атома равен приблизительно 0,00000000098 м.

Записывать и читать такие числа затруднительно, поэтому обычно их представляют в более удобном виде: 1,6735·10−27 кг и 9,8·10−10 м. Атомы большинства химических элементов по своим размерам значительно больше атома гелия. Самый большой из них — атом элемента франция Fr.

Его диаметр в 7 раз больше диаметра атома гелия (рис. 32).

Еще больше различаются атомы разных элементов по массе. Масса атома обозначается символом ma и выражается в единицах массы СИ (кг). Так, например, масса атома углерода равна: ma(С) = 19,94·10−27 кг, а атома кислорода — ma(О) = 26,56·10−27 кг. Масса атома самого тяжелого из существующих на Земле элементов — урана U — почти в 237 раз больше массы атома водорода.

Атомная единица массы

Пользоваться такими маленькими величинами масс атомов при расчетах неудобно. К тому же, когда в XIX в. начало формироваться атомно- молекулярное учение, ученые еще не представляли реальных размеров и масс атомов. Поэтому на практике вместо истинных масс атомов стали применять их относительные значения.

Они рассчитывались по массовым отношениям простых веществ в реакциях друг с другом. Химики предположили, что эти отношения пропорциональны массам соответствующих атомов. Именно так в начале XIX в. Дж.

Дальтон ввел понятие относительной атомной массы, приняв за единицу сравнения массу самого легкого атома — водорода.

В настоящее время в качестве такой единицы сравнения используется 1/12 часть массы атома углерода (рис. 33). Она получила название атомной единицы массы (а. е. м.). Ее международное обозначение — u (от английского слова «unit» — единица):

Атомная единица массы — это 1/12 часть массы атома углерода, которая равна 1,66·10−27 кг.

Относительная атомная масса

Сравнивая средние массы атомов различных элементов с атомной единицей массы, получают значения относительных атомных масс химических элементов.

Относительная атомная масса элемента — это физическая величина, которая показывает, во сколько раз масса атома данного химического элемента больше 1/12 части массы атома углерода.

Относительная атомная масса обозначается символами Ar (А — первая буква английского слова «atomic» —атомный, r — первая буква английского слова «relative», что значит относительный), следовательно:

где Х — символ данного элемента.

Например, относительная атомная масса водорода:

а кислорода:

Как видите, относительная атомная масса показывает, во сколько раз масса атома данного элемента больше атомной единицы массы u.

В таблице Менделеева приведены относительные атомные массы всех элементов. В расчетах при решении задач мы будем пользоваться округленными до целых значениями этих величин (см. урок 1).

Внимание! Очень часто относительную атомную массу называют просто атомной массой. Однако следует отличать атомную массу — величину относительную (например, Ar(О) = 16) — от массы атома — величины, выражаемой в единицах массы — килограммах (ma(O) = 26,56·10−27 кг) или атомных единицах массы (ma(O) = 16·u).

Пример. Во сколько раз атом ртути тяжелее атома кальция?

Решение. Относительные атомные массы элементов равны: Ar(Hg) = 201 и Ar(Ca) = 40.

Масса атома ртути равна: ma(Hg) = Ar(Hg)·u (кг).
Масса атома кальция равна: ma(Са) = Ar(Са)·u (кг).

Другими словами, отношение масс атомов этих элементов равно отношению их относительных атомных масс. Следовательно, отношение масс атомов ртути и кальция равно:

Ответ: в 5,03 раза.

Краткие выводы урока:

  1. Атомная единица массы представляет собой 1/12 часть массы атома углерода.
  2. Относительная атомная масса химического элемента равна отношению массы его атома к 1/12 части массы атома углерода.
  3. Относительная атомная масса химического элемента является величиной безразмерной и показывает, во сколько раз масса атома данного элемента больше атомной единицы массы.

Надеюсь урок 2 «Относительная атомная масса химических элементов» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник: https://himi4ka.ru/arhiv-urokov/urok-2-otnositelnaja-atomnaja-massa-himicheskih-jelementov.html

Военный юрист
Добавить комментарий