Cách Xác định Khối Lượng Tuyệt đối Của Nguyên Tử. Học Thuyết ...

nguyên tử rất kích thước nhỏ và khối lượng rất nhỏ. Nếu chúng ta biểu thị khối lượng của một nguyên tử của bất kỳ nguyên tố hóa học nào bằng gam, thì đây sẽ là một số đứng trước hơn hai mươi số không sau dấu thập phân. Do đó, việc đo khối lượng nguyên tử bằng gam là không thuận tiện.

Tuy nhiên, nếu chúng ta lấy bất kỳ khối lượng rất nhỏ nào làm đơn vị, thì tất cả các khối lượng nhỏ khác có thể được biểu thị bằng một tỷ lệ với đơn vị này. 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon được chọn làm đơn vị đo khối lượng nguyên tử.

1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon được gọi là Đơn vị khối lượng nguyên tử(a.e.m.).

Khối lượng nguyên tử tương đối là một giá trị bằng tỷ số giữa khối lượng thực của nguyên tử của một nguyên tố hóa học cụ thể với 1/12 khối lượng thực của nguyên tử cacbon. Đây là đại lượng không có thứ nguyên, vì hai khối lượng được chia ra.

A r = m at. / (1/12) m cung.

Tuy nhiên khối lượng nguyên tử tuyệt đối có giá trị tương đối và có đơn vị là a.u.m.

Nghĩa là, khối lượng nguyên tử tương đối cho biết khối lượng của một nguyên tử cụ thể lớn hơn 1/12 nguyên tử cacbon bao nhiêu lần. Nếu nguyên tử A có r = 12, thì khối lượng của nó lớn gấp 12 lần khối lượng của nguyên tử cacbon 12 lần, hay nói cách khác, nó có 12 đơn vị khối lượng nguyên tử. Điều này chỉ có thể xảy ra với chính cacbon (C). Nguyên tử hiđrô (H) có Ar = 1. Điều này có nghĩa là khối lượng của nó bằng khối lượng của 1/12 khối lượng nguyên tử cacbon. Oxy (O) có khối lượng nguyên tử tương đối là 16 amu. Điều này có nghĩa là một nguyên tử oxy nặng hơn 16 lần so với 1/12 nguyên tử cacbon, nó có 16 đơn vị khối lượng nguyên tử.

Nguyên tố nhẹ nhất là hydro. Khối lượng của nó xấp xỉ bằng 1 amu. Nguyên tử nặng nhất có khối lượng gần bằng 300 amu.

Thông thường đối với mỗi nguyên tố hóa học giá trị của nó là khối lượng tuyệt đối của nguyên tử, được biểu thị bằng a. e. m. được làm tròn lên.

Giá trị của đơn vị khối lượng nguyên tử được ghi trong bảng tuần hoàn.

Đối với phân tử, khái niệm được sử dụng trọng lượng phân tử tương đối (Mr). Khối lượng phân tử tương đối cho biết khối lượng của một phân tử lớn hơn 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon bao nhiêu lần. Nhưng vì khối lượng của phân tử bằng tổng khối lượng của các nguyên tử cấu thành nên khối lượng phân tử tương đối có thể được tìm thấy bằng cách thêm khối lượng tương đối của các nguyên tử này. Ví dụ, một phân tử nước (H 2 O) chứa hai nguyên tử hydro với Ar = 1 và một nguyên tử oxy với Ar = 16. Do đó, Mr (H 2 O) = 18.

Một số chất có cấu trúc phi phân tử, chẳng hạn như kim loại. Trong trường hợp đó, trọng lượng phân tử tương đối của chúng được coi là bằng trọng lượng nguyên tử tương đối của chúng.

Trong hóa học, một đại lượng quan trọng được gọi là phần khối lượng nguyên tố hóa học trong một phân tử hoặc chất. Nó cho thấy một phần khối lượng phân tử tương đối được chiếm bởi một nguyên tố nhất định. Ví dụ, trong nước, hydro chiếm 2 phần (vì có hai nguyên tử) và oxy là 16. Tức là, nếu bạn trộn hydro có khối lượng 1 kg và oxy có khối lượng 8kg, chúng sẽ phản ứng mà không có phần còn lại. Phần trăm khối lượng của hiđro là 2/18 = 1/9 và phần trăm khối lượng của oxi là 16/18 = 8/9.

Khối lượng tuyệt đối của phân tử chất B có thể được tính bằng phương trình

Khối lượng tuyệt đối của nguyên tử, phân tử. Đơn vị khối lượng nguyên tử. Khối lượng nguyên tử tương đối. Khối lượng phân tử tương đối và cách tính của nó.

Nhiệm vụ 5. Xác định khối lượng tuyệt đối (gPsch) của phân tử nước.

Có thể dễ dàng thay thế khối lượng tuyệt đối của phân tử bằng khối lượng phân tử tương đối (xem, 3, Ch. I). Khối lượng phân tử của khí thứ nhất là

Tính khối lượng tuyệt đối của một phân tử Br3, Oj, NH3, H2SO4, H2O, I2.

Dựa vào khối lượng mol và số Avogadro, người ta có thể tính khối lượng tuyệt đối của các nguyên tử và phân tử bằng công thức sau:

Trả lời Khối lượng tuyệt đối của phân tử nước là ZX X 10- "g \ u003d 3-10- kg.

Số phân tử trong một mol chất, được gọi là số Avogadro, Nf, = 6.0240-Yu. Chia khối lượng của một mol chất bất kỳ cho số Avogadro, ta được khối lượng tuyệt đối của phân tử đó tính bằng gam. Ví dụ, khối lượng của phân tử là Hg 2.016 6,02-10 = 3,35-10 "g. Tương tự, người ta tính khối lượng tuyệt đối của nguyên tử. Phân tử có đường kính xấp xỉ từ một đến hàng chục angstrom (1 A = 10" cm ).

Tùy thuộc vào kích thước và hình dạng của ô đơn vị, cũng như kích thước có thể và tính đối xứng của phân tử quyết định có bao nhiêu phân tử có thể nằm gọn trong một ô đơn vị nhất định. Khi giải quyết vấn đề này, người ta luôn tính đến quy luật rằng các phân tử được đóng gói chặt chẽ trong một tinh thể, tức là phần lồi của một phân tử này đi vào chỗ lõm của phân tử khác, v.v. (Hình 16). Do đó, hình dạng của tế bào sơ cấp thường làm cho chúng ta có thể đánh giá về hình thức chung các phân tử. Khối lượng tuyệt đối của phân tử (từ đó dễ dàng tính được khối lượng phân tử) dựa trên dữ liệu nhiễu xạ tia X được xác định như sau

Biết số Avogadro, ta dễ dàng tìm được khối lượng tuyệt đối của một hạt của một chất bất kỳ. Thật vậy, khối lượng tính bằng gam của phân tử (nguyên tử) của một chất bằng khối lượng mol chia cho số Avogadro. Ví dụ, khối lượng tuyệt đối của nguyên tử hiđrô (khối lượng mol nguyên tử hiđro là 1,008 g / mol) là 1,67-10 g. Nó nhỏ hơn khối lượng của một viên nhỏ bao nhiêu lần, bao nhiêu lần khối lượng của một người nhỏ hơn khối lượng của toàn bộ địa cầu ..

Bằng cách này, người ta có thể tính được khối lượng tuyệt đối của phân tử và nguyên tử của các nguyên tố khác. Vì những đại lượng này không đáng kể và không thuận tiện cho việc tính toán nên người ta sử dụng khái niệm trọng lượng nguyên tử (phân tử), tương ứng với khối lượng của nguyên tử (phân tử), được biểu thị bằng đơn vị tương đối. Phía sau đơn vị nguyên tử khối lượng (a.u.m.)

Số phân tử trong 1 mol chất, được gọi là hằng số Avogadro VA, là 6,0220-10. Bằng cách chia khối lượng của 1 mol chất bất kỳ cho hằng số Avogadro, ta được khối lượng tuyệt đối của phân tử / ly tính bằng gam. Ví dụ, khối lượng của phân tử H 2.016 6,02-10 3 \ u003d 3,35-g. Tương tự, người ta tính được khối lượng tuyệt đối của nguyên tử. Các phân tử có đường kính khoảng 0,1 đến 1 nm.

Cách tính khối lượng tuyệt đối của nguyên tử và phân tử Tính khối lượng tuyệt đối của nguyên tử đồng và phân tử hiđro photphua.

Động năng e của hai phân tử có khối lượng W] và W2 có thể được biểu thị bằng tốc độ tuyệt đối C và Cr trong không gian, và thông qua các thành phần của các vận tốc này

Tính khối lượng và thể tích tuyệt đối của nguyên tử, phân tử

Thương số của phép chia khối lượng tuyệt đối của phân tử hợp chất hoặc nguyên tố cho một phần mười hai khối lượng tuyệt đối của nguyên tử đồng vị cacbon. Tổng khối lượng nguyên tử tất cả các phần tử của phân tử.

Khối lượng của các nguyên tử khác, cũng như phân tử (khối lượng phân tử tuyệt đối được ký hiệu là tm), hóa ra lại cực kỳ nhỏ, ví dụ, khối lượng của một phân tử nước là

Thậm chí trước đó rất nhiều, vào nửa sau của thế kỷ 19, những nỗ lực đầu tiên đã được thực hiện để tiếp cận câu hỏi về khối lượng và kích thước tuyệt đối của nguyên tử và phân tử. Mặc dù rõ ràng là không thể cân một phân tử đơn lẻ, nhưng lý thuyết này đã mở ra một cách khác, bằng cách nào đó nó cần thiết

Theo công thức hóa học của một chất ở thể khí, bạn có thể xác định một số đặc điểm định lượng thành phần phần trăm, trọng lượng phân tử, mật độ, mật độ tương đốiđối với khí bất kỳ, khối lượng tuyệt đối của phân tử.

Các câu hỏi kiểm tra. 1. Phân tử khối lượng nguyên tử khối lượng phân tử khối lượng nguyên tử khối lượng phân tử gam nguyên tử gam phân tử 2. Khối lượng phân tử CO2 và khối lượng tuyệt đối của phân tử COa biểu thị bằng gam khí nào ở điều kiện bình thường 5. Số Avôgađrô là Số nào bằng 6. Theo công thức của axetilen CsHa

Ví dụ, trọng lượng phân tử tương đối của nước là 18 (làm tròn) có nghĩa là phân tử nước nặng hơn 18 lần so với 12 phần khối lượng tuyệt đối của nguyên tử cacbon.

Nêu các khái niệm a) nguyên tố, nguyên tử, phân tử b) chất đơn giản và phức tạp c) nguyên tử và phân tử khối tương đối, khối lượng tuyệt đối của nguyên tử và phân tử. Điều gì cần được hiểu bởi hạt có điều kiện UCH

Thậm chí trước đó rất nhiều, vào nửa sau của thế kỷ 19, những nỗ lực đầu tiên đã được thực hiện để tiếp cận câu hỏi về khối lượng và kích thước tuyệt đối của nguyên tử và phân tử. Mặc dù rõ ràng là không thể cân một phân tử đơn lẻ, nhưng lý thuyết này đã mở ra một hướng khác - cần phải xác định bằng cách nào đó số lượng hạt trong một mol phân tử hoặc nguyên tử - cái gọi là số Avogadro (La). Không thể đếm trực tiếp các phân tử như khi cân chúng, nhưng số Avogadro được đưa vào nhiều phương trình của các khoa vật lý khác nhau, và nó có thể được tính toán từ các phương trình này. Rõ ràng, nếu kết quả của các phép tính như vậy, được thực hiện theo một số cách độc lập, trùng khớp, thì điều này có thể coi là bằng chứng về tính đúng đắn của giá trị tìm được.

Vì khối lượng tuyệt đối của các nguyên tử và phân tử là nhỏ, nên khối lượng tương đối thường được sử dụng.

Động năng của hai phân tử có khối lượng và có thể được biểu thị bằng thành phần vận tốc hoặc theo vận tốc tuyệt đối như sau

Như bạn đã biết, nhiệt là đơn vị đo động năng của các hạt tạo thành một chất nhất định. Người ta nhận thấy rằng ở nhiệt độ cao hơn nhiều so với nhiệt độ không tuyệt đối, trung bình động năng phân tử tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối T. Đối với phân tử có khối lượng m và tốc độ trung bình và

Ví dụ 8 Tính khối lượng tuyệt đối của phân tử axit sunfuric theo đơn vị gam.

Tất cả các hợp chất đang nghiên cứu được chia nhỏ thành một mảng đào tạo chứa các phân tử có các đặc tính đã biết và một nhóm phân tử có thể dự đoán được. Mảng học được phân tích cho thuộc tính được nghiên cứu được chia thành hai nhóm thay thế (hoạt động - không hoạt động). Các mô hình được tạo đại diện cho các phương trình có dạng logic L = 7 (3), trong đó L là hoạt động, (8) là tập hợp các tính năng quyết định (CRF) - phức hợp của các đoạn công thức cấu tạo và các kết hợp khác nhau của chúng, cái gọi là bộ mô tả cấu trúc phụ. Việc đánh giá ảnh hưởng của các mảnh vỡ và sự kết hợp của chúng đối với hoạt động được thực hiện trên cơ sở hệ số hàm lượng thông tin, hệ số này thay đổi từ trừ 1 đến cộng 1. Càng cao giá trị tuyệt đối nội dung thông tin thì xác suất ảnh hưởng của đặc điểm này đến các thuộc tính càng cao. Dấu cộng đặc trưng ảnh hưởng tích cực, trừ - âm. P là một thuật toán mà các thuộc tính của các chất được nghiên cứu được công nhận. Hai thuật toán được sử dụng trong quá trình dự báo - hình học (I) và biểu quyết (II). Phương pháp đầu tiên dựa trên việc xác định khoảng cách trong hệ mét Euclide giữa chất được nghiên cứu và tiêu chuẩn giả định được tính toán của đặc tính đang được nghiên cứu. Phương pháp thứ hai liên quan đến việc phân tích số lượng các tính năng (phiếu bầu) trong cấu trúc của các hợp chất, với tính thông tin tích cực và tiêu cực. Quy trình thiết kế phân tử được mô tả thêm trong phần 5.

Trọng lượng phân tử tương đối Mr là tỷ số giữa khối lượng tuyệt đối của phân tử với Vi2 của khối lượng nguyên tử của đồng vị cacbon. Lưu ý rằng theo định nghĩa, khối lượng tương đối là đại lượng không có thứ nguyên.

Vòi Becker. Các phương pháp động học khác nhau để giải bài toán tách đồng vị có thể được phân loại thành các phương pháp sử dụng sự khác biệt về hệ số truyền cho các phân tử có khối lượng khác nhau và thành các phương pháp sử dụng chuyển động của hỗn hợp đã tách trong trường thế. Tuy nhiên, phương pháp đặc trưng nhất của loại thứ hai là phương pháp ly tâm khí, phương pháp này đòi hỏi công việc phát triển rất ấn tượng ngay cả đối với một cuộc biểu diễn trong phòng thí nghiệm về khả năng hoành tráng của nó, do tính chất kỹ thuật tuyệt đối không đạt tiêu chuẩn của máy ly tâm khí. Đề xuất, có lẽ là bởi Dirac, cùng lúc với phương pháp ly tâm khí, phương pháp vòi tách (vòi phun Becker, theo tên người lãnh đạo công trình thử nghiệm thành công đầu tiên)

Nguyên tử của các nguyên tố và phân tử của chất được đặc trưng bởi một khối lượng vật lý (tuyệt đối) nào đó, ví dụ khối lượng của nguyên tử hiđro H là 1,67 g, khối lượng của phân tử P4 là 2,06-10 g, khối lượng của H, 0 phân tử là 2,99-10 g, khối lượng của phân tử H2804 1,63 K) d. Khối lượng tuyệt đối của nguyên tử của các nguyên tố và phân tử của các chất là vô cùng nhỏ, và không tiện sử dụng các giá trị đó. Do đó, khái niệm về khối lượng tương đối của nguyên tử và phân tử đã được đưa ra.

Trọng lượng phân tử tương đối hợp chất hóa học- một số hiệu nguyên tử cho biết khối lượng tuyệt đối của một phân tử của một hợp chất nguyên tử lớn hơn một đơn vị khối lượng nguyên tử bao nhiêu lần.

Xác định khối lượng tuyệt đối của nguyên tử (cũng như khối lượng của các phân tử và các mảnh vỡ của chúng) bằng phổ khối lượng.

Có giá trị lớn là việc xác định khối lượng tuyệt đối của nội dung của một ô cơ bản cấu trúc tinh thể. Kích thước của ô đơn vị có thể được đo, nếu cần, với rất độ chính xác cao(sai số nhỏ hơn 0,01%). Khó khăn hơn để đo mật độ, nhưng tổng sai số đo có thể lên đến 0,1% khối lượng tế bào đơn vị (nếu không có quá nhiều công việc thí nghiệm). Ngoài việc xác định khối lượng tuyệt đối của ô, thông tin về hàm lượng có thể có của ô có thể thu được từ các cấu trúc tinh thể theo một cách khác. nhóm không gianđối xứng, bản chất và sự đa dạng của các vị trí nút tương đương có thể chấp nhận được, và các yêu cầu cơ bản mà cường độ phản xạ tia X quan sát được phải phù hợp, trong giới hạn chấp nhận được, cường độ được tính toán cho cấu trúc tinh thể đề xuất, tất cả những điều này cung cấp một lượng thông tin nhất định. phải phù hợp với bất kỳ giả định nào công thức hóa học. Vì vậy, bất kể sự hiện diện của các phân tử khác, 46 phân tử nước trên một đơn vị nên được bao gồm trong bất kỳ công thức nào. Cấu trúc tế bào hydrat loại I. Nếu kích thước của ô đơn vị

Số Avogadro là số phân tử trong một gam phân tử của bất kỳ chất nào. Giá trị này có thể được xác định Các phương pháp khác nhau, trong khi kết quả thu được những cách khác, trùng khớp trong độ chính xác của phép đo. Hiện tại, giá trị của số Avogadro được lấy là 6,023-10. Số Avogadro là một hằng số phổ quát; nó không phụ thuộc vào bản chất của chất và trạng thái tổng hợp. Để tính khối lượng tuyệt đối của một nguyên tử hoặc phân tử, bạn cần chia khối lượng gam nguyên tử hoặc gam phân tử cho số Avogadro. Ví dụ,

Một trong các thuộc tính quan trọng nhất chất là khối lượng phân tử của nó. Vì khối lượng tuyệt đối của các phân tử là rất nhỏ nên khối lượng tương đối được sử dụng trong tính toán. Khối lượng phân tử của một chất thường được hiểu là sự gia tăng khối lượng của phân tử chất đã chođến 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon. Theo đó, khối lượng của các nguyên tử nguyên tố hóa học cũng so với 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon. Khi đó khối lượng nguyên tử của cacbon là 12, các nguyên tố khác (làm tròn) hydro - 1, oxy-16, nitơ-14. Khối lượng của phân tử hợp chất hóa học được xác định bằng cách cộng khối lượng nguyên tử của các nguyên tố tạo nên phân tử đó. Ví dụ, trọng lượng phân tử cạc-bon đi-ô-xít CO2 là 12 + 2-16 = 44 (1 nguyên tử cacbon có khối lượng 12 và 2 nguyên tử oxi có khối lượng 16). Khối lượng phân tử metan CH là 12 + 4-1 = 16. Khối lượng phân tử của một số khí cháy được sử dụng phổ biến nhất và sản phẩm cháy của chúng được cho trong bảng. 1.1.

Tất nhiên, trạng thái II và III không ổn định tuyệt đối, và kết quả là Chuyển động nhiệt có thể có những dao động xung quanh các vị trí này hoặc thậm chí xoay. Khi nhiệt độ tăng, số phân tử tương đối trong khối lượng của một chất không tương ứng với trạng thái bền nhất tăng lên, nhưng không thể vượt quá số phân tử ở trạng thái cơ bản.

Dalton không nhận thấy sự khác biệt về chất giữa các nguyên tử đơn giản và phức tạp, do đó, không nhận ra hai bậc (nguyên tử và phân tử) trong cấu trúc của vật chất. Theo nghĩa này, thuyết nguyên tử của Dalton là một bước lùi so với khái niệm nguyên tố-phân thể của Lomonosov. Tuy nhiên, nguyên tử học của Dalton là học thuyết của ông về khối lượng nguyên tử. Xem xét một cách khá chính xác rằng khối lượng tuyệt đối của nguyên tử là vô cùng nhỏ, Dalton đề xuất xác định khối lượng nguyên tử tương đối. Trong trường hợp này, khối lượng của nguyên tử hydro, là nguyên tử nhẹ nhất trong tất cả các nguyên tử, được coi là khối hợp nhất. Do đó, lần đầu tiên Dalton định nghĩa khối lượng nguyên tử của một nguyên tố là tỷ số giữa khối lượng nguyên tử của một nguyên tố nhất định với khối lượng của nguyên tử hydro. Ông cũng đã biên soạn bảng khối lượng nguyên tử đầu tiên của 14 nguyên tố. Học thuyết của Dalton về khối lượng nguyên tử đã đóng một vai trò vô giá trong việc biến hóa học thành một khoa học khoa học và khám phá Luật định kì. Cho nên

Cần phân biệt các khái niệm về khối lượng tuyệt đối của phân tử và phân tử gam. Vì vậy, 10 gam phân tử nước là 18 X 10 \ u003d 180 gam, tức là xấp xỉ một cốc nước, và 10 phân tử nước là một khối lượng không đáng kể và không thể cân được.

Phân tử là gì. khối lượng CO2 khối lượng tuyệt đối của một phân tử CO2, được biểu thị bằng số nguyên tố

Trên cơ sở các thí nghiệm đã thực hiện, một mối quan hệ rõ ràng đã được thiết lập giữa khối lượng tuyệt đối của các phân tử axit amin khuếch tán và khối lượng phân tử của chúng.

Xem các trang có đề cập đến thuật ngữ này Phân tử khối lượng tuyệt đối:                      Khái niệm cơ bản hóa học nói chung Tập 2, ấn bản 3 (1973) - [

Một trong những tính chất cơ bản của nguyên tử là khối lượng của chúng. Khối lượng tuyệt đối (đúng) của một nguyên tử- là cực kỳ nhỏ. Không thể cân các nguyên tử trên một cái cân, bởi vì những cái cân chính xác như vậy không tồn tại. Khối lượng của chúng được xác định bằng tính toán.

Ví dụ, khối lượng của một nguyên tử hydro là 0,000,000,000,000,000,000,000,000,000,001,663 gam! Khối lượng của một nguyên tử uranium, một trong những nguyên tử nặng nhất, vào khoảng 0,000,000,000,000,000,000,000,000,000 4 gam.

Giá trị chính xác về khối lượng của nguyên tử uranium là 3,952 ∙ 10−22 g, và nguyên tử hydro, nhẹ nhất trong tất cả các nguyên tử, là 1,673 ∙ 10−24 g.

Thật bất tiện khi thực hiện các phép tính với số lượng nhỏ. Do đó, thay vì khối lượng tuyệt đối của nguyên tử, khối lượng tương đối của chúng được sử dụng.

Khối lượng nguyên tử tương đối

Khối lượng của bất kỳ nguyên tử nào có thể được đánh giá bằng cách so sánh nó với khối lượng của một nguyên tử khác (để tìm tỷ lệ khối lượng của chúng). Kể từ khi xác định khối lượng nguyên tử tương đối của các nguyên tố, các nguyên tử khác nhau đã được sử dụng để so sánh. Có một thời, nguyên tử hydro và oxy là những tiêu chuẩn ban đầu để so sánh.

Một thang đo thống nhất của khối lượng nguyên tử tương đối và một đơn vị khối lượng nguyên tử mới, được thông qua Đại hội các nhà vật lý quốc tế (1960) và thống nhất bởi Đại hội các nhà hóa học quốc tế (1961).

Cho đến nay, điểm chuẩn để so sánh là 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon. Giá trị cho trướcđược gọi là đơn vị khối lượng nguyên tử, viết tắt là a.u.m

Đơn vị khối lượng nguyên tử (a.m.u.) - khối lượng của 1/12 nguyên tử cacbon

Hãy so sánh khối lượng tuyệt đối của một nguyên tử hydro và uranium khác nhau bao nhiêu lần 1 amu, đối với điều này, chúng tôi chia các số này cho từng người một:

Các giá trị thu được trong các phép tính và là khối lượng nguyên tử tương đối của các nguyên tố - tương đối 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon.

Vì vậy, khối lượng nguyên tử tương đối của hydro xấp xỉ bằng 1 và uranium - 238. Lưu ý rằng khối lượng nguyên tử tương đối không có đơn vị, vì đơn vị khối lượng tuyệt đối (gam) bị loại bỏ khi chia.

Nguyên tử khối tương đối của tất cả các nguyên tố được D.I. Mendeleev. Kí hiệu dùng để biểu thị khối lượng nguyên tử tương đối là Ar (chữ cái r là chữ viết tắt của từ họ hàng, có nghĩa là tương đối).

Giá trị cho khối lượng nguyên tử tương đối của các nguyên tố được sử dụng trong nhiều phép tính. Theo quy tắc chung, các giá trị được đưa ra trong Hệ thống tuần hoàn được làm tròn thành số nguyên. Lưu ý rằng các nguyên tố trong Bảng tuần hoàn được liệt kê theo thứ tự khối lượng nguyên tử tương đối tăng dần.

Ví dụ, bằng cách sử dụng Hệ thống tuần hoàn, chúng tôi xác định khối lượng nguyên tử tương đối của một số nguyên tố:

Ar (O) = 16; Ar (Na) = 23; Ar (P) = 31.Nguyên tử khối tương đối của clo thường được viết là 35,5! Ar (Cl) = 35,5

• Khối lượng nguyên tử tương đối tỷ lệ với khối lượng tuyệt đối của nguyên tử
• Tiêu chuẩn để xác định khối lượng nguyên tử tương đối là 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon
• 1 amu = 1,662 ∙ 10−24 g
• Nguyên tử khối tương đối được kí hiệu là Ar
• Đối với các phép tính, các giá trị của khối lượng nguyên tử tương đối được làm tròn thành số nguyên, ngoại trừ clo, với Ar = 35,5
• Nguyên tử khối tương đối không có đơn vị

khối lượng nguyên tử là tổng khối lượng của tất cả các proton, neutron và electron tạo nên một nguyên tử hoặc phân tử. So với proton và neutron, khối lượng của electron rất nhỏ, vì vậy nó không được tính đến trong các tính toán. Mặc dù điều này không chính xác theo quan điểm chính thức, nhưng nó thường thuật ngữ này dùng để biểu thị khối lượng nguyên tử trung bình của tất cả các đồng vị của một nguyên tố. Trên thực tế, đây là khối lượng nguyên tử tương đối, còn được gọi là trọng lượng nguyên tử thành phần. Trọng lượng nguyên tử là trung bình cộng của khối lượng nguyên tử của tất cả các đồng vị có trong tự nhiên của một nguyên tố. Các nhà hóa học phải phân biệt giữa hai loại khối lượng nguyên tử này khi thực hiện công việc của họ - ví dụ, một giá trị không chính xác cho khối lượng nguyên tử có thể dẫn đến một kết quả không chính xác đối với sản phẩm phản ứng.

Các bước

Tìm nguyên tử khối theo bảng tuần hoàn các nguyên tố

Tìm hiểu cách viết khối lượng nguyên tử. Khối lượng nguyên tử, tức là khối lượng của một nguyên tử hoặc phân tử nhất định, có thể được biểu thị bằng các đơn vị SI tiêu chuẩn - gam, kilôgam, v.v. Tuy nhiên, vì khối lượng nguyên tử được biểu thị bằng các đơn vị này cực kỳ nhỏ, chúng thường được viết bằng các đơn vị khối lượng nguyên tử thống nhất, hay gọi tắt là a.m.u. là các đơn vị khối lượng nguyên tử. Một đơn vị khối lượng nguyên tử bằng 1/12 khối lượng của đồng vị chuẩn cacbon-12.

• Đơn vị khối lượng nguyên tử đặc trưng cho khối lượng một mol nguyên tố đã cho tính bằng gam. Giá trị này rất hữu ích trong các tính toán thực tế, vì nó có thể được sử dụng để dễ dàng chuyển đổi khối lượng của một số nguyên tử hoặc phân tử của một chất nhất định thành mol và ngược lại.

1. Tìm khối lượng nguyên tử trong bảng tuần hoàn Mendeleev. Hầu hết các bảng tuần hoàn tiêu chuẩn đều chứa khối lượng nguyên tử (trọng lượng nguyên tử) của mỗi nguyên tố. Theo quy định, chúng được đánh số ở cuối ô có nguyên tố, dưới các chữ cái biểu thị nguyên tố hóa học. Đây thường không phải là một số nguyên mà là một số thập phân.

   Hãy nhớ rằng bảng tuần hoàn cho biết khối lượng nguyên tử trung bình của các nguyên tố. Như đã lưu ý trước đó, khối lượng nguyên tử tương đối cho mỗi nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn, là các giá trị trung bình của khối lượng của tất cả các đồng vị của một nguyên tử. Giá trị trung bình này có giá trị cho nhiều mục đích thực tế: ví dụ, nó được sử dụng để tính khối lượng mol phân tử bao gồm một số nguyên tử. Tuy nhiên, khi bạn xử lý các nguyên tử riêng lẻ, giá trị này thường là không đủ.

   • Vì khối lượng nguyên tử trung bình là trung bình cộng của một số đồng vị nên giá trị cho trong bảng tuần hoàn không chính xác giá trị của khối lượng nguyên tử của bất kỳ đơn nguyên tử nào.
   • Khối lượng nguyên tử của các nguyên tử riêng lẻ phải được tính đến số lượng chính xác của proton và neutron trong một nguyên tử.

Tính khối lượng nguyên tử của một nguyên tử riêng lẻ

1. Tìm số hiệu nguyên tử của một nguyên tố đã cho hoặc đồng vị của nó. Số nguyên tử là số proton trong nguyên tử của một nguyên tố và không bao giờ thay đổi. Ví dụ, tất cả các nguyên tử hydro, và chỉ còn chúng có một proton. Natri có số nguyên tử là 11 vì nó có 11 proton, trong khi oxy có số nguyên tử là 8 vì nó có 8 proton. Bạn có thể tìm thấy số nguyên tử của bất kỳ nguyên tố nào trong bảng tuần hoàn của Mendeleev - trong hầu hết các phiên bản tiêu chuẩn của nó, số này được chỉ ra bên trên ký hiệu chữ cái của nguyên tố hóa học. Số hiệu nguyên tử luôn là một số nguyên dương.

   • Giả sử chúng ta quan tâm đến một nguyên tử cacbon. Trong nguyên tử cacbon luôn có 6 proton, vì vậy chúng ta biết rằng số hiệu nguyên tử của nó là 6. Ngoài ra, chúng ta thấy rằng trong bảng tuần hoàn, ở đầu ô có cacbon (C) là số "6", chứng tỏ rằng số cacbon nguyên tử là sáu.
   • Lưu ý rằng số nguyên tử của một nguyên tố không liên quan duy nhất đến khối lượng nguyên tử tương đối của nó trong bảng tuần hoàn. Mặc dù, đặc biệt là đối với các nguyên tố ở đầu bảng, có vẻ như khối lượng nguyên tử của một nguyên tố gấp đôi số nguyên tử, nó không bao giờ được tính bằng cách nhân số nguyên tử với hai.

2. Tìm số nơtron trong hạt nhân. Số lượng nơtron có thể khác nhau đối với các nguyên tử khác nhau của cùng một nguyên tố. Khi hai nguyên tử của cùng một nguyên tố có cùng số proton có số tiền khác nhau neutron, chúng là các đồng vị khác nhau của nguyên tố này. Không giống như số proton, không bao giờ thay đổi, số neutron trong nguyên tử của một nguyên tố cụ thể thường có thể thay đổi, vì vậy khối lượng nguyên tử trung bình của một nguyên tố được viết dưới dạng phân số thập phân giữa hai số nguyên liền kề.

   Cộng số proton và neutron.Đây sẽ là khối lượng nguyên tử của nguyên tử này. Bỏ qua số lượng các electron bao quanh hạt nhân - tổng khối lượng của chúng là cực kỳ nhỏ, vì vậy chúng hầu như không ảnh hưởng đến tính toán của bạn.

Tính khối lượng nguyên tử tương đối (khối lượng nguyên tử) của một nguyên tố

1. Xác định đồng vị nào trong mẫu. Các nhà hóa học thường xác định tỷ lệ của các đồng vị trong một mẫu cụ thể bằng cách sử dụng một dụng cụ đặc biệt gọi là khối phổ kế. Tuy nhiên, trong quá trình đào tạo, dữ liệu này sẽ được cung cấp cho bạn trong các điều kiện của nhiệm vụ, kiểm soát, v.v. dưới dạng các giá trị được lấy từ các tài liệu khoa học.

   • Trong trường hợp của chúng ta, giả sử rằng chúng ta đang xử lý hai đồng vị: carbon-12 và carbon-13.

2. Xác định độ nhiều tương đối của mỗi đồng vị trong mẫu.Đối với mỗi phần tử các đồng vị khác nhau gặp ở tỷ lệ khác nhau. Các tỷ lệ này hầu như luôn được biểu thị dưới dạng phần trăm. Một số đồng vị rất phổ biến, trong khi những đồng vị khác rất hiếm - đôi khi hiếm đến mức khó phát hiện. Các giá trị này có thể được xác định bằng phương pháp khối phổ hoặc tìm thấy trong sách tham khảo.

   • Giả sử rằng nồng độ của cacbon-12 là 99% và cacbon-13 là 1%. Các đồng vị khác của cacbon thật sự tồn tại, nhưng với số lượng quá nhỏ trường hợp này chúng có thể bị bỏ quên.

3. Nhân khối lượng nguyên tử của mỗi đồng vị với nồng độ của nó trong mẫu. Nhân khối lượng nguyên tử của mỗi đồng vị với tỷ lệ phần trăm(biểu thị dưới dạng số thập phân). Để chuyển đổi tỷ lệ phần trăm thành số thập phân, chỉ cần chia chúng cho 100. Các nồng độ kết quả luôn phải cộng với 1.

   • Mẫu của chúng tôi chứa carbon-12 và carbon-13. Nếu carbon-12 là 99% của mẫu và carbon-13 là 1%, thì nhân 12 (khối lượng nguyên tử của carbon-12) với 0,99 và 13 (khối lượng nguyên tử của carbon-13) với 0,01.
   • Những cuốn sổ tay cho tỷ lệ phần trăm, dựa trên số lượng đã biết của tất cả các đồng vị của một nguyên tố. Hầu hết các sách giáo khoa hóa học bao gồm thông tin này trong một bảng ở cuối sách. Đối với mẫu đang nghiên cứu, nồng độ tương đối của các đồng vị cũng có thể được xác định bằng cách sử dụng khối phổ kế.

4. Cộng các kết quả. Tính tổng các kết quả nhân bạn nhận được ở bước trước. Kết quả của phép toán này, bạn sẽ tìm thấy khối lượng nguyên tử tương đối của nguyên tố của bạn - giá trị trung bình của khối lượng nguyên tử của các đồng vị của nguyên tố được đề cập. Khi một phần tử được coi là một tổng thể chứ không phải là một đồng vị cụ thể của một phần tử đã cho, thì giá trị này sẽ được sử dụng.

   • Trong ví dụ của chúng tôi, 12 x 0,99 = 11,88 cho carbon-12 và 13 x 0,01 = 0,13 cho carbon-13. Khối lượng nguyên tử tương đối trong trường hợp của chúng ta là 11,88 + 0,13 = 12,01 .

• Một số đồng vị kém bền hơn các đồng vị khác: chúng phân rã thành nguyên tử của các nguyên tố có ít proton và neutron hơn trong hạt nhân, giải phóng các hạt tạo thành hạt nhân nguyên tử. Các đồng vị như vậy được gọi là chất phóng xạ.

Để đo khối lượng của nguyên tử, người ta sử dụng khối lượng nguyên tử tương đối, được biểu thị bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (a.m.u.). Khối lượng phân tử tương đối là tổng các khối lượng nguyên tử tương đối của các chất.

Các khái niệm

Để hiểu khối lượng nguyên tử tương đối là gì trong hóa học, cần hiểu rằng khối lượng tuyệt đối của một nguyên tử quá nhỏ để biểu thị bằng gam, và thậm chí nhiều hơn thế nữa bằng kilôgam. Do đó, trong hóa học hiện đại 1/12 khối lượng cacbon được lấy làm đơn vị khối lượng nguyên tử (a.m.u.). Khối lượng nguyên tử tương đối bằng tỷ số giữa khối lượng tuyệt đối với 1/12 khối lượng tuyệt đối của cacbon. Nói cách khác Khối lượng tương đối phản ánh bao nhiêu lần khối lượng của một nguyên tử của một chất cụ thể vượt quá 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon. Ví dụ, khối lượng tương đối của nitơ là 14, tức là nguyên tử nitơ chứa 14 a. e. m hoặc nhiều hơn 14 lần so với 1/12 nguyên tử cacbon.

Cơm. 1. Nguyên tử và phân tử.

Trong tất cả các nguyên tố, hiđro nhẹ nhất, khối lượng của nó là 1 đơn vị. Nguyên tử nặng nhất có khối lượng là 300 amu. ăn.

Khối lượng phân tử - một giá trị cho biết khối lượng của một phân tử vượt quá 1/12 khối lượng của cacbon bao nhiêu lần. Cũng được thể hiện trong a. e. m. Khối lượng của một phân tử là tổng khối lượng của các nguyên tử, do đó, để tính khối lượng phân tử tương đối, cần phải cộng khối lượng của các nguyên tử của chất đó. Ví dụ, trọng lượng phân tử tương đối của nước là 18. Giá trị này là tổng khối lượng nguyên tử tương đối của hai nguyên tử hydro (2) và một nguyên tử oxy (16).

Cơm. 2. Cacbon trong bảng tuần hoàn.

Như bạn có thể thấy, hai khái niệm này có một số đặc điểm chung:

• nguyên tử và phân tử khối tương đối của một chất là những đại lượng không có thứ nguyên;
• nguyên tử khối tương đối được kí hiệu là A r, phân tử khối - M r;
• đơn vị đo giống nhau trong cả hai trường hợp - a. ăn.

Khối lượng mol và phân tử trùng nhau về số lượng, nhưng khác nhau về thứ nguyên. Khối lượng phân tử là tỷ số giữa khối lượng của một chất với số mol. Nó phản ánh khối lượng của một nốt ruồi, bằng số Avogadro, tức là 6,02 ⋅ 10 23. Ví dụ, 1 mol nước nặng 18 g / mol, và M r (H 2 O) \ u003d 18 a. e.m. (nặng hơn 18 lần một đơn vị khối lượng nguyên tử).

Làm thế nào để tính toán

Để biểu thị khối lượng nguyên tử tương đối bằng toán học, người ta phải xác định rằng 1/2 phần cacbon hoặc một đơn vị khối lượng nguyên tử bằng 1,66⋅10 −24 g. Do đó, công thức cho khối lượng nguyên tử tương đối như sau:

A r (X) = m a (X) / 1,66⋅10 −24,

với m a là khối lượng nguyên tử tuyệt đối của chất.

Nguyên tử khối tương đối của các nguyên tố hóa học được chỉ ra trong bảng tuần hoàn của Mendeleev, vì vậy nó không cần phải tính toán một cách độc lập khi giải các bài toán. Nguyên tử khối tương đối thường được làm tròn thành số nguyên. Ngoại lệ là clo. Khối lượng nguyên tử của nó là 35,5.

Cần lưu ý rằng khi tính khối lượng nguyên tử tương đối của các nguyên tố có đồng vị, giá trị trung bình của chúng được tính đến. Khối lượng nguyên tử trong trường hợp này được tính như sau:

A r = ΣA r, i n i,

trong đó A r, i là khối lượng nguyên tử tương đối của các đồng vị, n i là hàm lượng của các đồng vị trong hỗn hợp tự nhiên.

Ví dụ, oxi có ba đồng vị - 16 O, 17 O, 18 O. Khối lượng tương đối của chúng là 15,995, 16,999, 17,999 và hàm lượng của chúng trong hỗn hợp tự nhiên lần lượt là 99,759%, 0,037%, 0,204%. Chia tỷ lệ phần trăm cho 100 và thay thế các giá trị, chúng tôi nhận được:

A r = 15,995 ∙ 0,99759 + 16,999 ∙ 0,00037 + 17,999 ∙ 0,00204 = 15,999 amu

Tham khảo bảng tuần hoàn, có thể dễ dàng tìm thấy giá trị này trong ô oxy.

Cơm. 3. Bảng tuần hoàn.

Khối lượng phân tử tương đối - tổng khối lượng của các nguyên tử của một chất:

Các chỉ số ký hiệu được tính đến khi xác định giá trị khối lượng phân tử tương đối. Ví dụ, cách tính khối lượng của H 2 CO 3 như sau:

M r \ u003d 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 \ u003d 62 a. ăn.

Khi biết khối lượng phân tử tương đối, người ta có thể tính khối lượng riêng tương đối của một khí từ khí thứ hai, tức là xác định bao nhiêu lần chất khí nặng hơn thứ hai. Đối với điều này, phương trình D (y) x \ u003d M r (x) / M r (y) được sử dụng.

Chúng ta đã học được gì?

Từ bài học lớp 8, chúng ta đã được học về nguyên tử và phân tử khối tương đối. Đơn vị khối lượng nguyên tử tương đối là 1/12 khối lượng cacbon, bằng 1,66⋅10 −24 g. Để tính khối lượng, cần chia khối lượng nguyên tử tuyệt đối của một chất cho đơn vị khối lượng nguyên tử (a.m.u.) . Giá trị của khối lượng nguyên tử tương đối được chỉ ra trong hệ thống tuần hoàn Mendeleev trong mỗi ô của nguyên tố. Khối lượng phân tử của một chất là tổng khối lượng nguyên tử tương đối của các nguyên tố.

Câu đố về chủ đề

Báo cáo Đánh giá

đánh giá trung bình: 4.6. Tổng số lượt đánh giá nhận được: 190.