Göreceli atomik kütle. Bir elementin bağıl atom kütlesi

"Atom Kütlesi" nedir? Bu kelime nasıl doğru yazılır? Kavram ve yorum.

Atom kütlesi Bu miktar kavramı, atom kavramındaki değişikliklere uygun olarak uzun vadeli değişikliklere uğramıştır. Dalton'un teorisine (1803) göre, aynı kimyasal elementin tüm atomları aynıdır ve atom kütlesi, kütlelerinin belirli bir standart elementin atomunun kütlesine oranına eşit bir sayıdır. Bununla birlikte, yaklaşık 1920'ye gelindiğinde doğada bulunan elementlerin iki türden olduğu ortaya çıktı: Bazıları aslında aynı atomlarla temsil edilirken, diğerleri aynı nükleer yüke sahip ancak farklı kütlelere sahip atomlara sahipti; Bu tür atomlara izotoplar adı verildi. Dolayısıyla Dalton'un tanımı yalnızca birinci tipteki elemanlar için geçerlidir. Birkaç izotopla temsil edilen bir elementin atom kütlesi, tüm izotoplarının kütle sayılarının ortalamasıdır ve bunların doğadaki bolluğuna karşılık gelen bir yüzde olarak alınır. 19. yüzyılda Kimyacılar atom kütlelerini belirlerken standart olarak hidrojen veya oksijeni kullandılar. 1904 yılında, doğal oksijen atomunun (oksijen birimi) ortalama kütlesinin 1/16'sı standart olarak kabul edildi ve buna karşılık gelen ölçeğe kimyasal adı verildi. Atomik kütlelerin kütle spektrografik tespiti, 16O izotop kütlesinin 1/16'sı esas alınarak gerçekleştirildi ve karşılık gelen ölçeğe fiziksel adı verildi. 1920'lerde doğal oksijenin üç izotopun karışımından oluştuğu keşfedildi: 16O, 17O ve 18O. Bu iki sorunu gündeme getirdi. İlk olarak, doğal oksijen izotoplarının göreceli bolluğunun biraz değiştiği ortaya çıktı, bu da kimyasal ölçeğin mutlak sabit olmayan bir değere dayandığı anlamına geliyor. İkincisi, fizikçiler ve kimyagerler molar hacimler, Avogadro sayısı vb. gibi türev sabitleri için farklı değerler elde ettiler. Sorunun çözümü 1961'de kütlenin 1/12'sinin atomik kütle birimi (amu) olarak alınmasıyla bulundu. karbon izotopu 12C (karbon birimi). (1 amu veya 1D (dalton), SI kütle birimlerinde 1,66057×10-27 kg'dır.) Doğal karbon ayrıca iki izotoptan oluşur: 12C - %99 ve 13C - %1, ancak elementlerin atomik kütlelerinin yeni değerleri ilişkilendirilir sadece ilkiyle. Sonuç olarak, göreceli atom kütlelerinin evrensel bir tablosu elde edildi. 12C izotopunun fiziksel ölçümler için de uygun olduğu ortaya çıktı. TAYİN YÖNTEMLERİ Atom kütlesi fiziksel veya kimyasal yöntemlerle belirlenebilir. Kimyasal yöntemler, bir aşamada atomların kendisini değil, bunların kombinasyonlarını içermesi bakımından farklılık gösterir. Kimyasal yöntemler. Atom teorisine göre bileşiklerdeki elementlerin atom sayıları birbiriyle küçük tamsayılar halinde ilişkilidir (Dalton tarafından keşfedilen çoklu oranlar kanunu). Bu nedenle, bileşimi bilinen bir bileşik için, diğerlerinin kütlesini bilerek elementlerden birinin kütlesini belirlemek mümkündür. Bazı durumlarda bir bileşiğin kütlesi doğrudan ölçülebilir, ancak genellikle dolaylı yöntemlerle bulunur. Bu yaklaşımların her ikisine de bakalım. Al'ın atom kütlesi yakın zamanda aşağıdaki şekilde belirlendi. Bilinen miktarlarda Al, nitrata, sülfata veya hidroksite dönüştürüldü ve daha sonra miktarı kesin olarak belirlenen alüminyum oksit (Al2O3) üretmek üzere kalsine edildi. Bilinen iki kütle ile alüminyum ve oksijenin atom kütleleri arasındaki ilişkiden (15.9)

Bilimin gelişimi sürecinde kimya, reaksiyonların gerçekleştirilmesi için gerekli olan madde miktarının ve bunların seyri sırasında elde edilen maddelerin hesaplanması sorunuyla karşı karşıya kalmıştır.

Günümüzde maddeler ve karışımlar arasındaki kimyasal reaksiyonların bu tür hesaplamaları için, D. I. Mendeleev'in kimyasal elementlerin periyodik tablosunda yer alan bağıl atom kütlesinin değeri kullanılmaktadır.

Kimyasal işlemler ve maddelerdeki bir elementin oranının reaksiyonun seyri üzerindeki etkisi

Modern bilim, "bir kimyasal elementin bağıl atom kütlesi" tanımıyla, belirli bir kimyasal elementin atomunun kütlesinin, bir karbon atomunun on ikide birinden kaç kat daha büyük olduğu anlamına gelir.

Kimya çağının gelişiyle birlikte, kimyasal reaksiyonun gidişatının ve sonuçlarının kesin olarak belirlenmesine olan ihtiyaç arttı.

Bu nedenle kimyagerler sürekli olarak bir maddedeki etkileşimli elementlerin kesin kütleleri problemini çözmeye çalıştılar. O dönemde en iyi çözümlerden biri en hafif elemente bağlanmaktı. Ve atomunun ağırlığı bir olarak alındı.

Madde saymanın tarihsel seyri

Başlangıçta hidrojen kullanıldı, daha sonra oksijen. Ancak bu hesaplama yönteminin hatalı olduğu ortaya çıktı. Bunun nedeni oksijende kütleleri 17 ve 18 olan izotopların varlığıydı.

Bu nedenle, izotop karışımına sahip olmak teknik olarak on altıdan farklı bir sayı üretti. Günümüzde bir elementin bağıl atom kütlesi, esas alınan karbon atomunun ağırlığına göre 1/12 oranında hesaplanmaktadır.

Dalton bir elementin bağıl atom kütlesinin temellerini attı

Ancak bir süre sonra, 19. yüzyılda Dalton, hesaplamaları en hafif kimyasal element olan hidrojeni kullanarak yapmayı önerdi. Öğrencilerine verdiği derslerde, ahşaptan oyulmuş figürler üzerinde atomların nasıl bağlandığını gösterdi. Diğer elementler için daha önce başka bilim adamlarının elde ettiği verileri kullandı.

Lavoisier'in deneylerine göre su yüzde on beş hidrojen ve yüzde seksen beş oksijen içeriyor. Bu verilerle Dalton, suyu oluşturan elementin, yani oksijenin bağıl atom kütlesinin 5,67 olduğunu hesapladı. Hesaplamalarındaki hata, su molekülündeki hidrojen atomu sayısı konusunda yanlış inanışından kaynaklanmaktadır.

Ona göre her oksijen atomuna karşılık bir hidrojen atomu vardı. Kimyager Austin'in amonyağın yüzde 20 hidrojen ve yüzde 80 nitrojen içerdiği verilerini kullanarak nitrojenin bağıl atom kütlesini hesapladı. Bu sonuçla ilginç bir sonuca ulaştı. Göreceli atom kütlesinin (amonyak formülü yanlışlıkla bir hidrojen ve nitrojen molekülüyle alınmıştır) dört olduğu ortaya çıktı. Bilim adamı hesaplamalarında Mendeleev'in periyodik sistemine güveniyordu. Analize göre, karbonun bağıl atom kütlesinin daha önce kabul edilen on iki yerine 4,4 olduğunu hesapladı.

Ciddi hatalarına rağmen bazı unsurlardan oluşan bir tablo oluşturan ilk kişi Dalton'du. Bilim adamının yaşamı boyunca tekrar tekrar değişikliklere uğradı.

Bir maddenin izotop bileşeni bağıl atom ağırlığı doğruluk değerini etkiler

Elementlerin atom kütleleri dikkate alındığında her elementin doğruluğunun farklı olduğunu fark edeceksiniz. Örneğin, lityum için dört basamaklı, flor için ise sekiz basamaklıdır.

Sorun, her elementin izotop bileşeninin farklı olması ve sabit olmamasıdır. Örneğin sıradan su üç tip hidrojen izotopu içerir. Bunlar sıradan hidrojene ek olarak döteryum ve trityumu içerir.

Hidrojen izotoplarının bağıl atom kütlesi sırasıyla iki ve üçtür. “Ağır” su (döteryum ve trityumdan oluşur) daha az kolay buharlaşır. Bu nedenle buhar halindeki suyun izotopları sıvı haline göre daha azdır.

Canlı organizmaların farklı izotoplara karşı seçiciliği

Canlı organizmaların karbona karşı seçici bir özelliği vardır. Organik moleküller oluşturmak için bağıl atom kütlesi on iki olan karbon kullanılır. Bu nedenle organik kökenli maddeler ile kömür ve petrol gibi bazı mineraller inorganik maddelere göre daha az izotop içeriği içerir.
Kükürtü işleyen ve biriktiren mikroorganizmalar, geride kükürt izotopu 32'yi bırakır. Bakterilerin işlemediği bölgelerde kükürt izotop oranı 34'tür, yani çok daha yüksektir. Jeologlar, toprak kayalarındaki kükürt oranına dayanarak, katmanın kökeninin doğası hakkında (mağmatik veya tortul bir yapıya sahip olup olmadığı) bir sonuca varırlar.

Tüm kimyasal elementlerden yalnızca birinin izotopu yoktur - flor. Bu nedenle bağıl atom kütlesi diğer elementlere göre daha doğrudur.

Doğada kararsız maddelerin varlığı

Bazı elemanlar için bağıl kütle köşeli parantez içinde gösterilir. Gördüğünüz gibi bunlar uranyumdan sonra yer alan elementlerdir. Gerçek şu ki, kararlı izotoplara sahip değiller ve radyoaktif radyasyonun salınmasıyla bozunuyorlar. Bu nedenle en kararlı izotop parantez içinde belirtilmiştir.

Zamanla bazılarından yapay koşullar altında kararlı bir izotop elde etmenin mümkün olduğu ortaya çıktı. Periyodik tablodaki bazı transuranyum elementlerin atom kütlelerini değiştirmek gerekiyordu.

Yeni izotopların sentezlenmesi ve ömürlerinin ölçülmesi sürecinde bazen yarılanma ömrü milyonlarca kat daha uzun olan nüklidlerin keşfedilmesi mümkün olabiliyordu.

Bilim yerinde durmuyor; kimya ve doğadaki çeşitli süreçler arasındaki yeni unsurlar, yasalar ve ilişkiler sürekli keşfediliyor. Bu nedenle kimyanın ve Mendeleev'in periyodik kimyasal elementler sisteminin bundan yüz yıl sonra gelecekte nasıl ortaya çıkacağı belirsiz ve belirsizdir. Ancak kimyagerlerin geçtiğimiz yüzyıllarda biriktirdiği çalışmaların torunlarımızın yeni, daha ileri düzeyde bilgisine hizmet edeceğine inanmak isterim.

>> Bir atomun kütlesi. Göreceli atomik kütle

Atom kütlesi. Göreceli atomik kütle

Bu paragraftaki materyal şunları anlamanıza yardımcı olacaktır:

> atom kütlesi ile bağıl kütle arasındaki fark nedir atom kütlesi ;
> bağıl atom kütlelerini kullanmak neden uygundur;
> Bir elementin bağıl atom kütlesinin nerede bulunacağı.

Bu ilginç

Bir elektronun kütlesi yaklaşık 9 10 -28 g'dır.

Atom kütlesi.

Bir atomun önemli bir özelliği kütlesidir. Bir atomun kütlesinin neredeyse tamamı çekirdekte yoğunlaşmıştır. Elektronların kütlesi o kadar küçüktür ki genellikle ihmal edilirler.

1/12 ile karşılaştırıldığında - bir Karbon atomunun kütlesi (bir Hidrojen atomundan neredeyse 12 kat daha ağırdır). Bu küçük kütleye atomik kütle birimi adı verildi (a.m.u. olarak kısaltılır):

1 A. e.m. = 1/12m a (C) = 1/12 1,994 10 -23 g = 1,662 10 -24 g.

Hidrojen atomunun kütlesi neredeyse atomik kütle birimiyle çakışmaktadır: m a (H) ~ 1a. e.m. Uranyum atomunun kütlesi ondan daha büyüktür.

Yani
m a (U) ~ 238 a. yemek yemek.

Bir elementin atomunun kütlesinin atomik kütle birimine bölünmesiyle elde edilen sayıya elementin bağıl atom kütlesi denir. Bu değer A r (E) ile gösterilir:

A harfinin yanındaki indeks, Latince relativus - göreceli kelimesinin ilk harfidir.

Bir elementin bağıl atom kütlesi, bir atomun kütlesinin kaç katı olduğunu gösterir. eleman Bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sinden fazlası.

m a (N) = 1,673 10 -2 4 g

m a (H)= 1 a. yemek yemek.

Ar(H) = 1

Bir elementin bağıl atom kütlesinin boyutu yoktur.

Göreli atom kütlelerinin ilk tablosu neredeyse 200 yıl önce İngiliz bilim adamı J. Dalton tarafından derlendi.

Sunulan materyale dayanarak aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir:

Bağıl atom kütleleri atomların kütleleriyle orantılıdır;
atom kütlelerinin oranları bağıl atom kütleleriyle aynıdır.

Kimyasal elementlerin bağıl atom kütleleri şöyle yazılır: periyodik tablo .

John Dalton (1766-1844)

Üstün İngilizce fizikçi ve kimyager. Londra Kraliyet Cemiyeti (İngiliz Bilimler Akademisi) üyesi. Atomların farklı kütleleri ve boyutları hakkında bir hipotez ortaya atan, birçok elementin bağıl atom kütlelerini belirleyen ve değerlerinin ilk tablosunu derleyen ilk kişi oydu (1803). Elementler için semboller ve kimyasal bileşikler için gösterimler önerdi.

200.000'den fazla meteorolojik gözlem yaparak, havanın bileşimini ve özelliklerini inceleyerek kısmi basınç yasalarını keşfetti. gazlar(1801), gazların termal genleşmesi (1802), gazların sıvılardaki çözünürlüğü (1803).

Pirinç. 35. Uranüs elementinin hücresi

Çok yüksek bir doğrulukla belirlenirler; karşılık gelen sayılar çoğunlukla beş ve altı hanelidir (Şekil 35).

Sıradan kimyasal hesaplamalarda bağıl atom kütleleri genellikle tam sayılara yuvarlanır. Hidrojen ve Uranüs için

Ar(H) = 1,0079 ~ 1;
Ar (U) = 238.029 ~ 238.

Yalnızca Klorun bağıl atom kütlesi en yakın onda birine yuvarlanır:

Ar(Cl) = 35,453 ~ 35,5.

Periyodik tablodaki Lityum, Karbon, Oksijen ve Neon'un bağıl atom kütlelerini bulun ve bunları tam sayılara yuvarlayın.

Karbon, Oksijen, Neon ve Magnezyum atomlarının kütleleri Helyum atomunun kütlesinden kaç kat daha büyüktür? Hesaplamalar için bağıl atom kütlelerinin yuvarlanmış değerlerini kullanın.

Not: Elementler periyodik tabloda artan atom kütlelerine göre sıralanmıştır.

sonuçlar

Atomlar son derece düşük kütleye sahiptir.

Hesaplamaların kolaylığı için atomların bağıl kütleleri kullanılır.

Bir elementin bağıl atom kütlesi, elementin bir atomunun kütlesinin bir karbon atomunun kütlesine oranıdır.

Bağıl atom kütlelerinin değerleri kimyasal elementlerin periyodik tablosunda belirtilmiştir.

?
48. “Atom kütlesi” ile bağıl atom kütlesi kavramları arasındaki fark nedir?”
49. Atomik kütle birimi nedir?
50. A r ve A r girdileri ne anlama geliyor?
51. Hangi atom daha hafiftir: Karbon mu Titan mı? Kaç sefer?
52. Hangisinin kütlesi daha fazladır: bir Flor atomu veya iki Lityum atomu; iki Magnezyum atomu mu yoksa üç atom Kükürt mü?
53. Periyodik tabloda atom kütle oranı: a) 1: 2 olan üç veya dört çift element bulun; b) 1:3.
54. Helyumun bir atomunun kütlesi 6,647 - 10 -24 g ise, Helyumun bağıl atom kütlesini hesaplayın.
55. Berilyum atomunun kütlesini hesaplayın.

Popel P.P., Kryklya L.S., Kimya: Pidruch. 7. sınıf için zagalnosvit. navch. kapanış - K.: VC "Akademi", 2008. - 136 s.: hasta.

Bir atomun kütlesini ölçmek için, atomik kütle birimleri (amu) cinsinden ifade edilen bağıl atom kütlesi kullanılır. Bağıl molekül ağırlığı, maddelerin bağıl atom kütlelerinden oluşur.

Kavramlar

Kimyada bağıl atom kütlesinin ne olduğunu anlamak için, bir atomun mutlak kütlesinin gram cinsinden ifade edilemeyecek kadar küçük olduğunu, kilogram cinsinden çok daha az olduğunu anlamalısınız. Bu nedenle modern kimyada karbon kütlesinin 1/12'si atomik kütle birimi (amu) olarak alınır. Bağıl atom kütlesi, mutlak kütlenin karbonun mutlak kütlesinin 1/12'sine oranına eşittir. Başka bir deyişle, bağıl kütle, belirli bir maddenin atomunun kütlesinin, karbon atomunun kütlesinin 1/12'sini kaç kez aştığını yansıtır. Örneğin nitrojenin bağıl kütlesi 14'tür, yani. Azot atomu 14 a içerir. e.m. veya bir karbon atomunun 1/12'sinden 14 kat daha fazla.

Pirinç. 1. Atomlar ve moleküller.

Tüm elementler arasında hidrojen en hafifidir, kütlesi 1 birimdir. En ağır atomların kütlesi 300 a'dır. yemek yemek.

Molekül kütlesi, bir molekülün kütlesinin karbon kütlesinin 1/12'sini kaç kez aştığını gösteren bir değerdir. Ayrıca a ile ifade edilir. e.m. Bir molekülün kütlesi atomların kütlesinden oluşur, bu nedenle bağıl moleküler kütleyi hesaplamak için maddenin atomlarının kütlelerini toplamak gerekir. Örneğin suyun bağıl molekül ağırlığı 18'dir. Bu değer, iki hidrojen atomu (2) ve bir oksijen atomunun (16) bağıl atom kütlelerinin toplamıdır.

Pirinç. 2. Periyodik tablodaki karbon.

Gördüğünüz gibi bu iki kavramın birçok ortak özelliği var:

• bir maddenin bağıl atomik ve moleküler kütleleri boyutsuz miktarlardır;
• bağıl atom kütlesi Ar olarak belirtilir, moleküler kütle - Bay;
• Ölçü birimi her iki durumda da aynıdır - a. yemek yemek.

Molar ve moleküler kütleler sayısal olarak aynı, ancak boyut olarak farklıdır. Molar kütle, bir maddenin kütlesinin mol sayısına oranıdır. Avogadro sayısına eşit olan bir molün kütlesini yansıtır. 6,02 ⋅ 10 23 . Örneğin 1 mol suyun ağırlığı 18 g/mol'dür ve M r (H 2 O) = 18 a'dır. e.m. (bir atomik kütle biriminden 18 kat daha ağır).

Nasıl hesaplanır

Bağıl atom kütlesini matematiksel olarak ifade etmek için, karbonun 1/2 kısmı veya bir atom kütle biriminin 1,66⋅10 −24 g'ye eşit olduğu belirlenmelidir. Bu nedenle bağıl atom kütlesi formülü aşağıdaki gibidir:

Bir r (X) = m a (X) / 1,66⋅10 −24,

m a maddenin mutlak atom kütlesidir.

Kimyasal elementlerin göreceli atom kütlesi Mendeleev'in periyodik tablosunda belirtilmiştir, bu nedenle problemleri çözerken bağımsız olarak hesaplanmasına gerek yoktur. Bağıl atom kütleleri genellikle tam sayılara yuvarlanır. Bunun istisnası klordur. Atomlarının kütlesi 35,5'tir.

İzotoplara sahip elementlerin göreceli atom kütlesi hesaplanırken ortalama değerlerinin dikkate alındığına dikkat edilmelidir. Bu durumda atom kütlesi şu şekilde hesaplanır:

Bir r = ΣA r,i n ben ,

burada A r,i izotopların bağıl atom kütlesidir, ni ise doğal karışımlardaki izotopların içeriğidir.

Örneğin oksijenin üç izotopu vardır - 16 O, 17 O, 18 O. Bağıl kütleleri 15,995, 16,999, 17,999'dur ve doğal karışımlardaki içerikleri sırasıyla %99,759, %0,037, %0,204'tür. Yüzdeleri 100'e bölüp değerleri yerine koyarsak şunu elde ederiz:

Bir r = 15,995 ∙ 0,99759 + 16,999 ∙ 0,00037 + 17,999 ∙ 0,00204 = 15,999 akb

Periyodik tabloya bakıldığında oksijen hücresinde bu değeri bulmak kolaydır.

Pirinç. 3. Periyodik tablo.

Bağıl moleküler kütle, bir maddenin atomlarının kütlelerinin toplamıdır:

Bağıl molekül ağırlığı değeri belirlenirken sembol indeksleri dikkate alınır. Örneğin, H2CO3'ün kütlesinin hesaplanması şu şekildedir:

M r = 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 = 62 a. yemek yemek.

Bağıl molekül ağırlığını bilerek, bir gazın bağıl yoğunluğunu ikinciden hesaplayabilirsiniz; gaz halindeki bir maddenin ikincisinden kaç kat daha ağır olduğunu belirleyin. Bunu yapmak için D (y) x = M r (x) / M r (y) denklemini kullanın.

Ne öğrendik?

8. sınıf dersinde bağıl atom ve molekül kütlesini öğrendik. Bağıl atom kütlesi birimi, karbon kütlesinin 1/12'si, yani 1,66⋅10 −24 g olarak alınır.Kütleyi hesaplamak için, maddenin mutlak atom kütlesini atomik kütle birimine bölmek gerekir. (amu). Bağıl atom kütlesinin değeri, elementin her hücresinde Mendeleev'in periyodik tablosunda gösterilir. Bir maddenin moleküler kütlesi, elementlerin bağıl atom kütlelerinin toplamıdır.

Konuyla ilgili deneme

Raporun değerlendirilmesi

Ortalama puanı: 4.6. Alınan toplam puan: 189.

Atom kütlesi bir atomu veya molekülü oluşturan tüm protonların, nötronların ve elektronların kütlelerinin toplamıdır. Proton ve nötronlarla karşılaştırıldığında elektronların kütlesi çok küçüktür, dolayısıyla hesaplamalarda dikkate alınmaz. Her ne kadar bu resmi olarak doğru olmasa da, bu terim sıklıkla bir elementin tüm izotoplarının ortalama atom kütlesini ifade etmek için kullanılır. Bu aslında bağıl atom kütlesidir, aynı zamanda atom ağırlığı eleman. Atom ağırlığı, doğada bulunan bir elementin tüm izotoplarının atom kütlelerinin ortalamasıdır. Kimyagerler işlerini yaparken bu iki tür atom kütlesi arasında ayrım yapmalıdır; örneğin yanlış bir atom kütlesi, bir reaksiyonun verimi açısından yanlış bir sonuca yol açabilir.

Adımlar

Periyodik element tablosundan atom kütlesini bulma

Atom kütlesinin nasıl yazıldığını öğrenin. Atom kütlesi, yani belirli bir atom veya molekülün kütlesi, standart SI birimleri (gram, kilogram vb.) cinsinden ifade edilebilir. Bununla birlikte, bu birimlerle ifade edilen atomik kütleler son derece küçük olduğundan, genellikle birleşik atomik kütle birimleri veya kısaca amu cinsinden yazılırlar. – atomik kütle birimleri. Bir atomik kütle birimi, standart izotop karbon-12'nin kütlesinin 1/12'sine eşittir.

• Atomik kütle birimi kütleyi karakterize eder Belirli bir elementin gram cinsinden bir molü. Bu değer, belirli bir maddenin belirli sayıda atomunun veya molekülünün kütlesini mollere veya tam tersine kolayca dönüştürmek için kullanılabildiğinden pratik hesaplamalarda çok faydalıdır.

1. Periyodik tablodaki atom kütlesini bulun.Çoğu standart periyodik tablo, her bir elementin atomik kütlelerini (atom ağırlıklarını) içerir. Tipik olarak element hücresinin alt kısmında, kimyasal elementi temsil eden harflerin altında bir sayı olarak listelenirler. Genellikle bu bir tam sayı değil, ondalık kesirdir.

   Periyodik tablonun elementlerin ortalama atomik kütlelerini verdiğini unutmayın. Daha önce belirtildiği gibi, periyodik tablodaki her bir element için verilen bağıl atom kütleleri, atomun tüm izotoplarının kütlelerinin ortalamasıdır. Bu ortalama değer birçok pratik amaç için değerlidir: örneğin, birkaç atomdan oluşan moleküllerin molar kütlesinin hesaplanmasında kullanılır. Ancak bireysel atomlarla uğraştığınızda bu değer genellikle yeterli değildir.

   • Ortalama atom kütlesi birkaç izotopun ortalaması olduğundan, periyodik tabloda gösterilen değer kesin herhangi bir atomun atom kütlesinin değeri.
   • Bireysel atomların atom kütleleri, tek bir atomdaki proton ve nötronların tam sayısı dikkate alınarak hesaplanmalıdır.

Tek bir atomun atom kütlesinin hesaplanması

1. Belirli bir elementin veya izotopunun atom numarasını bulun. Atom numarası bir elementin atomlarındaki proton sayısıdır ve asla değişmez. Örneğin tüm hidrojen atomları ve sadece bir protonları var. Sodyumun atom numarası 11'dir çünkü çekirdeğinde on bir proton vardır, oksijenin atom numarası ise çekirdeğinde sekiz proton olduğundan dolayı sekizdir. Herhangi bir elementin atom numarasını periyodik tabloda bulabilirsiniz - neredeyse tüm standart versiyonlarında bu sayı, kimyasal elementin harf tanımının üzerinde belirtilmiştir. Atom numarası her zaman pozitif bir tam sayıdır.

   • Karbon atomuyla ilgilendiğimizi varsayalım. Karbon atomlarının her zaman altı protonu vardır, dolayısıyla atom numarasının 6 olduğunu biliyoruz. Ayrıca periyodik tabloda karbonlu (C) hücrenin tepesinde atomun atom olduğunu belirten "6" sayısının bulunduğunu görüyoruz. karbon sayısı altıdır.
   • Bir elementin atom numarasının, periyodik tablodaki göreceli atom kütlesiyle benzersiz bir şekilde ilişkili olmadığını unutmayın. Özellikle tablonun üst kısmında yer alan elementler için, bir elementin atom kütlesi, atom numarasının iki katı gibi görünse de, hiçbir zaman atom numarası ikiyle çarpılarak hesaplanmaz.

2. Çekirdekteki nötron sayısını bulun. Nötron sayısı aynı elementin farklı atomları için farklı olabilir. Aynı elementin aynı sayıda protona sahip iki atomu farklı sayıda nötronlara sahip olduğunda, bunlar o elementin farklı izotoplarıdır. Hiçbir zaman değişmeyen proton sayısından farklı olarak, belirli bir elementin atomlarındaki nötron sayısı sıklıkla değişebilir, dolayısıyla bir elementin ortalama atom kütlesi, iki bitişik tam sayı arasında yer alan bir değerle ondalık kesir olarak yazılır.

   Proton ve nötron sayısını toplayın. Bu, bu atomun atom kütlesi olacaktır. Çekirdeği çevreleyen elektronların sayısını göz ardı edin; toplam kütleleri son derece küçüktür, dolayısıyla hesaplamalarınız üzerinde neredeyse hiçbir etkileri yoktur.

Bir elementin bağıl atom kütlesinin (atom ağırlığı) hesaplanması

1. Numunede hangi izotopların bulunduğunu belirleyin. Kimyacılar genellikle belirli bir numunenin izotop oranlarını kütle spektrometresi adı verilen özel bir alet kullanarak belirler. Ancak eğitimlerde bu veriler size ödevlerde, testlerde vb. bilimsel literatürden alınan değerler şeklinde sunulacaktır.

   • Bizim durumumuzda iki izotopla uğraştığımızı varsayalım: karbon-12 ve karbon-13.

2. Numunedeki her izotopun göreceli bolluğunu belirleyin. Her element için farklı oranlarda farklı izotoplar oluşur. Bu oranlar neredeyse her zaman yüzde olarak ifade edilir. Bazı izotoplar çok yaygınken diğerleri çok nadirdir; bazen o kadar nadirdir ki tespit edilmeleri zordur. Bu değerler kütle spektrometresi kullanılarak belirlenebilir veya bir referans kitabında bulunabilir.

   • Karbon-12 konsantrasyonunun %99, karbon-13 konsantrasyonunun ise %1 olduğunu varsayalım. Diğer karbon izotopları Gerçekten vardır, ancak miktarları o kadar küçüktür ki bu durumda ihmal edilebilirler.

3. Her izotopun atom kütlesini numunedeki konsantrasyonuyla çarpın. Her izotopun atom kütlesini yüzde bolluğuyla (ondalık sayı olarak ifade edilir) çarpın. Yüzdeleri ondalık sayıya dönüştürmek için bunları 100'e bölmeniz yeterlidir. Ortaya çıkan konsantrasyonların toplamı her zaman 1 olmalıdır.

   • Numunemiz karbon-12 ve karbon-13 içeriyor. Numunenin %99'unu karbon-12 ve %1'ini karbon-13 oluşturuyorsa, 12'yi (karbon-12'nin atomik kütlesi) 0,99 ile ve 13'ü (karbon-13'ün atomik kütlesi) 0,01 ile çarpın.
   • Referans kitapları, belirli bir elementin tüm izotoplarının bilinen miktarlarına dayalı olarak yüzdeler verir. Çoğu kimya ders kitabı bu bilgiyi kitabın sonundaki bir tabloda içerir. İncelenmekte olan numune için izotopların bağıl konsantrasyonları bir kütle spektrometresi kullanılarak da belirlenebilir.

4. Sonuçları toplayın.Önceki adımda elde ettiğiniz çarpma sonuçlarını toplayın. Bu işlemin sonucunda elementinizin bağıl atom kütlesini, yani söz konusu elementin izotoplarının atom kütlelerinin ortalama değerini bulacaksınız. Bir elementin belirli bir izotopu yerine bir bütün olarak ele alındığında bu değer kullanılır.

   • Örneğimizde karbon-12 için 12 x 0,99 = 11,88 ve karbon-13 için 13 x 0,01 = 0,13. Bizim durumumuzda bağıl atom kütlesi 11,88 + 0,13 = 12,01 .

• Bazı izotoplar diğerlerinden daha az kararlıdır: çekirdekte daha az proton ve nötron bulunan elementlerin atomlarına parçalanarak atom çekirdeğini oluşturan parçacıkları serbest bırakırlar. Bu tür izotoplara radyoaktif denir.