Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Hvad er den relative masse?
- Et elements relative atommasse
- Den periodiske tabel og isotoper
- Relativ molekylær masse
Relativ masse er et vigtigt begreb inden for kemi. Det findes for at forenkle processen med at udarbejde massen af et atom eller molekyle. I absolutte enheder har protoner og neutroner masser i størrelsesordenen 10−27 kilogram, hvilket er en milliarddel af en milliarddel af en milliarddels kilogram, og elektroner har endnu mindre masse på ca. 10−30 kilo, cirka tusind gange mindre end en proton eller neutron. Dette ville være vanskeligt at håndtere i praktiske situationer, så forskere definerer den relative atomare masse af et carbonatom som 12 og arbejder alt andet på dette grundlag.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Find den relative masse af ethvert atom ved at tilføje antallet af protoner til antallet af neutroner. Brint har en relativ atommasse på 1, og carbon-12 har en relativ atommasse på 12.
Isotoper af det samme element har forskellige antal neutroner, så du skal beregne for en bestemt isotop. Periodiske tabeller viser den relative atommasse som bundtallet for et element, men dette tager højde for eventuelle isotoper.
Find relative molekylmasser ved at tilføje bidrag fra hvert element. Brug den kemiske formel til at finde ud af, hvor mange af hvert atom der er inkluderet, multiplicer deres relative atommasser med antallet af atomer for hver tilstedeværende, og tilføj derefter dem alle op for at finde resultatet.
Hvad er den relative masse?
Relativ masse er massen af et atom eller molekyle i forhold til 1/12 af et carbon-12 atom. Under dette skema har et neutralt brintatom en masse på 1. Du kan tænke på dette som at tælle hvert proton eller neutron som 1 og ignorere masserne af elektroner, fordi de er så små i sammenligning. Så formlen for relativ atommasse er simpelthen:
Relativ atommasse = antal protoner + antal neutroner
Da forskere indstiller et carbon-12 atom som "standardatom", er den tekniske definition imidlertid:
Relativ atommasse = atom af massen ÷ (1/12 af massen af et carbon-12 atom)
Et elements relative atommasse
Elementer er de grundlæggende byggestener, der oprettes i big bang eller i stjerner, og de er repræsenteret i den periodiske tabel. Den relative atommasse er det lavere tal på den periodiske tabel (det øverste tal er det atomære antal, der tæller antallet af protoner). Du kan læse dette nummer lige fra forenklede periodiske tabeller for mange elementer.
Teknisk nøjagtige periodiske tabeller tegner sig imidlertid for eksistensen af forskellige isotoper, og de relative atommasser, de angiver, er ikke hele tal. Isotoper er versioner af det samme element med forskellige antal neutroner.
Du kan altid finde den relative masse af et element ved at tilføje antallet af protoner til antallet af neutroner for den specifikke isotop af det element, du overvejer. For eksempel har et carbon-12-atom 6 protoner og 6 neutroner, og det har således en relativ atommasse på 12. Bemærk, at når en isotop af et atom er specificeret, er tallet efter elementets navn den relative atommasse. Så uran-238 har en relativ masse på 238.
Den periodiske tabel og isotoper
De relative atommasser på det periodiske system inkluderer bidraget fra forskellige isotoper ved at tage et vægtet gennemsnit af de forskellige isotoperes masser baseret på deres overflod. Chlor har for eksempel to isotoper: klor-35 og klor-37. Tre fjerdedele af det fundne klor i naturen er klor-35, og det resterende kvartal er klor-37. Formlen, der bruges til de relative masser på den periodiske tabel 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 atommasse i den periodiske tabel 35,5 i overensstemmelse med denne beregning.
Relativ molekylær masse
Bare tilføj de relative masser af de grundlæggende elementer for at finde den relative masse af et molekyle. Dette er let at gøre, hvis du kender de relative atomare masser af de pågældende elementer. For eksempel har vand den kemiske formel H2O, så der er to atomer med brint og et atom med ilt.
Beregn den relative molekylmasse ved at multiplicere den relative atommasse af hvert atom med antallet af atomer i molekylet og derefter tilføje resultaterne sammen. Dette ser sådan ud:
Relativ molekylmasse = (antal atomer af element 1 × relativ masse af element 1) + (antal atomer af element 2 × relativ masse af element 2) + ...
For H2O, element 1 er hydrogen med en relativ atommasse på 1, og element 2 er oxygen 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 svovl (S med relativ masse = 32), og element 3 er ilt (O), så den samme beregning giver:
Relativ molekylmasse af H2SÅ4 = (antal atomer af H × relativ masse af H) + (antal atomer af S × relativ masse af S) + (antal atomer af O × relativ masse af O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Du kan bruge denne samme tilgang til ethvert molekyle.