Comment calculer la masse atomique

Masse atomique est la somme de tous les protons, neutrons et électrons dans un seul atome ou une molécule. Cependant, la masse d`un électron est si petite, elle est considérée comme négligeable et non incluse dans le calcul. Bien que techniquement incorrect, le terme est également souvent utilisé pour faire référence à la masse atomique moyenne de tous les isotopes d`un élément. Cette deuxième définition est en fait la masse atomique relative, également appelée poids atomique, d`un élément. Le poids atomique prend en compte la moyenne des masses d`isotopes naturels du même élément. Les chimistes doivent distinguer ces deux types de masse atomique pour guider leur travail - une valeur incorrecte pour la masse atomique peut, par exemple, conduire à un calcul incorrect du rendement d`une expérience.

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Méthode 1 de 3:
Trouver des lectures de masse atomique sur le tableau périodique
  1. Image intitulée Calculer la masse atomique étape 1
1. Comprendre comment la masse atomique est représentée. La masse atomique, la masse d`un atome ou d`une molécule donnée, peut être exprimée dans des unités de masse SI standard - grammes, kilogrammes, etc. Cependant, étant donné que les masses atomiques, lorsqu`elles sont exprimées en ces termes sont incroyablement petites, la masse atomique est souvent exprimée dans des unifications de masse atomique (généralement abrégées à "toi" ou alors "amu") ou à Dalton (DA). La norme pour une unité de masse atomique est égale à 1 / 12ème de la masse d`un isotope carbone-12 standard.
  • Les unités de masse atomique racontent la masse de une mole d`un élément ou d`une molécule donnée dans les grammes. Il s`agit d`une propriété très utile lorsqu`il s`agit de calculs pratiques, car il permet une conversion facile entre la masse et les moles d`une quantité donnée d`atomes ou de molécules du même type.
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    2. Localiser la masse atomique sur le tableau périodique. La plupart des tables périodiques standard énumèrent les masses atomiques relatifs (poids atomiques) de chaque élément. Ceci est presque toujours écrit comme un nombre au bas de la place de l`élément sur la table, sous son ou deux lettres chimique. Ce nombre est généralement exprimé comme une décimale plutôt que comme un nombre entier.
  • Notez que les masses atomiques relatives énumérées sur la table périodique sont moyenne Valeurs pour l`élément associé. Les éléments chimiques ont des différents éléments isotopes - formes chimiques qui diffèrent en masse en raison de l`addition ou de la soustraction d`un ou plusieurs neutrons au noyau de l`atome. Ainsi, la masse atomique relative énumérée sur le tableau périodique convient comme une valeur moyenne pour les atomes d`un certain élément, mais ne pas comme la masse d`un seul atome de cet élément.
  • Les masses atomiques relatives, comme indiqué sur le tableau périodique, sont utilisées pour calculer des masses molaires pour les atomes et les molécules. Les masses atomiques, lorsqu`elles sont exprimées en AMU, comme sur le tableau périodique, sont techniquement sans unité. Cependant, en multipliant simplement une masse atomique de 1 g / mol, une quantité mobile est obtenue pour une masse molaire d`un élément - la masse (en grammes) d`une mole d`atomes d`un élément.
  • Par exemple, la masse atomique de fer est de 55.847 Amu, ce qui signifie qu`une mole d`atomes de fer peserait 55.847 grammes.
  • Image intitulée Calculez la masse atomique étape 3
    3. Comprendre que les valeurs de tableau périodiques sont une masse atomique moyenne pour un élément. Comme il a été noté, les masses atomiques relatives énumérées pour chaque élément du tableau périodique sont des valeurs moyennes de tous les isotopes d`Atom. Cette valeur moyenne est précieuse pour de nombreux calculs pratiques - comme, par exemple, calculant le masse molaire d`une molécule composée de plusieurs atomes. Cependant, lorsqu`il s`agit d`atomes individuels, ce nombre est parfois insuffisant.
  • Parce que c`est une moyenne de plusieurs types d`isotopes, la valeur de la table périodique n`est pas la exact valeur pour toute masse atomique d`atome unique.
  • Les masses atomiques pour les atomes individuels doivent être calculées en tenant compte du nombre exact de protons et de neutrons dans un seul atome.
    • Méthode 2 de 3:
    Calculer la masse atomique pour un atome individuel
    1. Image intitulée Calculer la masse atomique étape 4
    1. Trouvez le numéro atomique de l`élément ou de l`isotope. Le nombre atomique est le nombre de protons dans un élément et ne varie jamais. Par exemple, tous les atomes d`hydrogène, et seul atomes d`hydrogène, avoir 1 proton. Sodium a un nombre atomique de 11 parce que son noyau comporte 11 protons, tandis que l`oxygène a un nombre atomique de 8 parce que son noyau a 8 protons. Vous pouvez trouver le numéro atomique de tout élément sur la table périodique - dans presque toutes les tables périodiques standard: c`est le nombre au-dessus d`un symbole 1 ou 2-2-Lethemical d`un élément. Ce nombre sera toujours un nombre entier positif.
    • Disons que nous travaillons avec l`atome de carbone. Carbone a toujours 6 protons, nous savons donc que son nombre atomique est de 6. Nous pouvons également voir sur le tableau périodique que la place du carbone (C) a un "6" en haut, indiquez que le nombre atomique de carbone est 6.
    • Notez qu`un numéro atomique d`un élément n`a aucune incidence directe sur sa masse atomique relative indiquée sur le tableau périodique. Cependant, en particulier parmi les éléments au sommet du tableau périodique, il peut sembler que la masse atomique d`atomes est d`environ deux fois son nombre atomique, la masse atomique n`est jamais calculée en doublant le nombre atomique d`un élément.
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    2. Trouvez le nombre de neutrons dans le noyau. Le nombre de neutrons peut varier entre les atomes d`un certain élément. Tandis que 2 atomes avec le même nombre de protons et un nombre différent de neutrons sont à la fois le même élément, ce sont des isotopes différents de cet élément. Contrairement au nombre de protons dans un élément, qui ne change jamais, le nombre de neutrons dans des atomes d`un certain élément peut varier suffisamment souvent pour que la masse atomique moyenne de l`élément doit être exprimée comme une valeur décimale entre deux nombres entiers.
  • Le nombre de neutrons peut être déterminé par la désignation de l`isotope de l`élément. Par exemple, le carbone-14 est un isotope radioactif naturel de carbone-12. Vous verrez souvent un isotope désigné avec le numéro en tant que Superscript avant le symbole de l`élément: c. Le nombre de neutrons est calculé en soustrayant le nombre de protons du numéro d`isotope: 14 - 6 = 8 neutrons.
  • Disons que l`atome de carbone que nous travaillons a six neutrons (c). C`est de loin l`isotope le plus courant du carbone, représentant près de 99% de tous les atomes de carbone. Cependant, environ 1% des atomes de carbone ont 7 neutrons (c). D`autres types d`atomes de carbone avec plus ou moins de 6 ou 7 neutrons existent en très petites quantités.
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    3. Ajoutez le nombre de protons et de neutrons. C`est la masse atomique de cet atome. Ne vous inquiétez pas du nombre d`électrons dans le noyau - leur masse combinée est très, très petite, donc dans la plupart des cas pratiques, il n`affectera pas de manière significative votre réponse.
  • Notre atome de carbone a 6 protons + 6 neutrons = 12. La masse atomique de cet atome de carbone spécifique est de 12. Si c`était un carbone-13 Isotope, d`autre part, nous saurions qu`il a 6 protons + 7 neutrons = un poids atomique de 13.
  • Le poids atomique de carbone-13 est 13.003355, et est plus précis car il a été déterminé expérimentalement.
  • La masse atomique est très proche du nombre d`isotopes d`un élément. Pour des raisons de calcul de base, le nombre d`isotopes est égal à la masse atomique. Lorsqu`il est déterminé expérimentalement, la masse atomique est légèrement supérieure au nombre d`isotopes en raison de la très petite contribution de masse d`électrons.
    • Méthode 3 sur 3:
    Calculer la masse atomique relative (poids atomique) pour un élément
    1. Image intitulée Calculer la masse atomique étape 7
    1. Déterminer quels isotopes sont dans l`échantillon. Les chimistes déterminent souvent les proportions relatives des isotopes dans un échantillon donné en utilisant un outil spécial appelé spectromètre de masse. Cependant, lors de la chimie des étudiants, ces informations vous sont souvent fournies sur des tests scolaires, etc., sous la forme de valeurs établies de la littérature scientifique.
    • Pour nos besoins, disons que nous travaillons avec les isotopes carbone-12 et carbone-13.
  • Image intitulée Calculer la masse atomique étape 8
    2. Déterminer l`abondance relative de chaque isotope dans l`échantillon. Dans un élément donné, différents isotopes apparaissent dans différentes proportions. Ces proportions sont presque toujours exprimées en pourcentage. Certains isotopes seront très courants, tandis que d`autres seront très rares - parfois rares qu`ils puissent être à peine détectés. Ces informations peuvent être déterminées par spectrométrie de masse ou à partir d`un livre de référence.
  • Disons que l`abondance de carbone-12 est de 99% et l`abondance de carbone-13 est de 1%. Autres isotopes de carbone fais Il existe, mais ils existent en quantités si petites que, pour ce problème, ils peuvent être ignorés.
  • Image intitulée Calculer la masse atomique étape 9
    3. Multipliez la masse atomique de chaque isotope par sa proportion dans l`échantillon. Multipliez la masse atomique de chaque isotope par son pourcentage d`abondance (écrite comme une décimale). Convertir un pourcentage en décimale, divisez simplement de 100. Les pourcentages convertis doivent toujours ajouter jusqu`à 1.
  • Notre échantillon contient du carbone-12 et du carbone-13. Si le carbone-12 représente 99% de l`échantillon et du carbone-13 représente 1% de l`échantillon, multipliez 12 (masse atomique de carbone-12) par 0.99 et 13 (la masse atomique de carbone-13) par 0.01.
  • Un livre de référence donnera des proportions en pourcentage basées sur toutes les quantités connues des isotopes d`un élément. La plupart des manuels de chimie incluent ces informations dans une table à la fin du livre. Un spectromètre de masse peut également donner les proportions pour l`échantillon testé.
  • Image intitulée Calculer la masse atomique Étape 10
    4. Ajouter les résultats. Somme les produits des multiplications que vous avez effectuées à l`étape précédente. Le résultat de cet ajout est la masse atomique relative de votre élément - la valeur moyenne des masses atomiques des isotopes de votre élément. Lorsque vous discutez d`un élément en général, et non des isotopes spécifiques de cet élément, cette valeur est utilisée.
  • Dans notre exemple, 12 x 0.99 = 11.88 pour carbone-12, tandis que 13 x 0.01 = 0.13 pour carbone-13. La masse atomique relative de notre exemple est 11.88 + 0.13 = 12.01.

    • Choses que vous aurez besoin

    • Carnet de référence de la chimie
    • Calculatrice
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