Como calcular a massa atômica média (e usar o resultado), olha isso

A massa atômica média não é uma medição direta de um único átomo. Em vez disso, é a massa média por átomo para uma amostra típica de um determinado elemento. Se você pudesse medir a massa de bilhões de átomos individuais, pode calcular esse valor da mesma maneira que encontraria qualquer média. Felizmente, existe um método mais prático que se baseia em informações registradas sobre a raridade de isótopos diferentes.

Parte 1

1:

Entenda isótopos e massas atômicas. A maioria dos elementos pode ocorrer naturalmente em várias formas ou isótopos. O número de massa para cada isótopo é a soma do número de prótons e nêutrons no núcleo. Cada próton e cada nêutron pesam 1 unidade de massa atômica (AMU). [1] A única diferença entre dois isótopos do mesmo elemento é o número de nêutrons por átomo, que afeta a massa do átomo. No entanto, o elemento sempre tem o mesmo número de prótons. A massa atômica média do elemento leva em consideração as variações do número de nêutrons e informa a massa média por átomo em uma amostra típica desse elemento. Por exemplo, o elemento prata (AG) possui dois isótopos que ocorrem naturalmente: AG-107 e AG-109 (ou 107AG e 109AG). [2] Os isótopos são nomeados após o “número de massa” ou a soma de prótons e nêutrons em um átomo. [3] Isso significa que o AG-109 tem mais dois nêutrons por átomo que o AG-107, dando um pouco mais de massa.

  • A massa atômica média do elemento leva em consideração as variações do número de nêutrons e informa a massa média por átomo em uma amostra típica desse elemento.
  • Por exemplo, o elemento prata (AG) possui dois isótopos que ocorrem naturalmente: AG-107 e AG-109 (ou 107AG e 109AG). [2] Os isótopos são nomeados após o “número de massa” ou a soma de prótons e nêutrons em um átomo. [3] Isso significa que o AG-109 tem mais dois nêutrons por átomo que o AG-107, dando um pouco mais de massa.
  • 2:

    Procure a massa de cada isótopo. Você precisará de duas informações para cada isótopo, que você pode procurar em um livro de referência ou uma fonte on -line como o webElements.com. O primeiro é a massa atômica, ou a massa de um átomo de cada isótopo. Os isótopos com mais nêutrons têm mais massa. Por exemplo, o isótopo de prata AG-107 possui uma massa atômica de 106.90509 AMU (unidades de massa atômica). O isótopo AG-109 é um pouco mais pesado com uma massa de 108.90470. Os últimos casais decimais podem ser um pouco diferentes em fontes diferentes. Não inclua números entre parênteses após a massa.

  • Por exemplo, o isótopo de prata AG-107 possui uma massa atômica de 106.90509 AMU (unidades de massa atômica). O isótopo AG-109 é um pouco mais pesado com uma massa de 108.90470.
  • Os últimos casais decimais podem ser um pouco diferentes em fontes diferentes. Não inclua números entre parênteses após a massa.
  • 3:

    Anote a abundância de cada isótopo. A abundância informa o quão comum é o isótopo, como uma porcentagem de todos os átomos do elemento. Cada isótopo contribui proporcionalmente à sua abundância (quanto mais abundante o isótopo, mais ele contribuirá para a massa atômica média). Você pode encontrar isso na mesma fonte que encontrou a massa. As abundâncias de todos os isótopos devem somar 100% (embora possa estar um pouco desativado devido a erros de arredondamento). O isótopo AG-107 tem uma abundância de 51,86%. AG-109 é um pouco menos comum, com uma abundância de 48,14%. Isso significa que uma amostra típica de prata é de 51,86% AG-107 e 48,14% AG-109. Ignore quaisquer isótopos que não tenham uma abundância listada. Esses isótopos não ocorrem naturalmente na Terra.

  • O isótopo AG-107 tem uma abundância de 51,86%. AG-109 é um pouco menos comum, com uma abundância de 48,14%. Isso significa que uma amostra típica de prata é de 51,86% AG-107 e 48,14% AG-109.
  • Ignore quaisquer isótopos que não tenham uma abundância listada. Esses isótopos não ocorrem naturalmente na Terra.
  • 4:

    Transforme suas porcentagens de abundância em decimais. Divida a porcentagem de abundância em 100 para obter o mesmo valor que um decimal. No problema da amostra, os números de abundância são 51,86 / 100 = 0,5186 e 48,14 / 100 = 0,4814.

  • No problema da amostra, os números de abundância são 51,86 / 100 = 0,5186 e 48,14 / 100 = 0,4814.
  • 5:

    Encontre a média ponderada da massa atômica de seus isótopos estáveis. A massa atômica média de um elemento com n isótopos é igual a (Massisotopo 1 * abundância 1) + (Massisotopo 2 * abundanceISOTOPO 2) + … + (Massisotopo n * abundanceISOTOPE n. [4] Este é um exemplo de “média ponderada ponderada , “Significando que massas mais comuns (mais abundantes) têm um efeito maior no resultado. Aqui está como usar essa fórmula para prata: Massag atômica média = (Massag-107 * abundanceag-107) + (Massag-109 * abundanceAg-109) = (106.90509 * 0,5186) + (108.90470 * 0,4814) = 55.4410 + 52.4267 = 107.8677 amu. procure o elemento em uma tabela periódica para verificar sua resposta. 5]

  • Average atomic massAg = (massAg-107 * abundanceAg-107) + (massAg-109 * abundanceAg-109) =(106.90509 * 0.5186) + (108.90470 * 0.4814) = 55.4410 + 52.4267 = 107.8677 amu.
  • Procure o elemento em uma tabela periódica para verificar sua resposta. A massa atômica média é geralmente escrita sob o símbolo do elemento. [5]
  • Parte 2

    usando o resultado

    1:

    Converta massa em número de átomos. A massa atômica média informa a relação entre massa e número de átomos em uma amostra típica do elemento. Isso é útil nos laboratórios de química, porque é quase impossível contar o número de átomos diretamente, mas fácil de medir massa. Por exemplo, você pode pesar uma amostra de prata e prever que cada 107.8677 AMU de massa contém um átomo de prata.

    2:

    Converter em massa molar. As unidades de massa atômica são muito pequenas; portanto, os químicos normalmente pesam amostras em gramas. Felizmente, esses conceitos são definidos para tornar a conversão o mais fácil possível. Apenas multiplique a massa atômica média em 1 g / mol (a constante de massa molar) para obter uma resposta em g / mol. Por exemplo, 107.8677 gramas de prata contêm uma toupeira de átomos de prata em média.

    3:

    Encontre massa molecular média. Como uma molécula é apenas uma coleção de átomos, você pode adicionar as massas dos átomos para encontrar a massa da molécula. Se você usar as massas atômicas médias (em vez da massa de um isótopo específico), a resposta é a massa média da molécula encontrada em uma amostra de ocorrência natural. Aqui está um exemplo: uma molécula de água possui a fórmula química H2O e, portanto, contém dois átomos de hidrogênio (H) e um átomo de oxigênio (O). O hidrogênio possui uma massa atômica média de 1.00794 AMU. Os átomos de oxigênio têm uma massa média de 15.9994 AMU. A massa média de uma molécula de H2O é igual a (1.00794) (2) + 15.9994 = 18.01528 AMU, equivalente a 18.01528 g/mol.

  • Uma molécula de água tem a fórmula química H2O, portanto, contém dois átomos de hidrogênio (H) e um átomo de oxigênio (O).
  • O hidrogênio possui uma massa atômica média de 1.00794 AMU. Os átomos de oxigênio têm uma massa média de 15.99994 Amu.
  • A massa média de uma molécula de H2O é igual a (1.00794) (2) + 15.9994 = 18.01528 AMU, equivalente a 18.01528 g/mol.