Atomová hmotnost látky. Relativní atomová hmotnost chemických prvků

Hmotnosti atomů a molekul jsou velmi malé, proto je vhodné zvolit hmotnost jednoho z atomů jako jednotku měření a vyjádřit hmotnosti zbývajících atomů vzhledem k němu. Přesně to udělal zakladatel atomové teorie Dalton, který sestavil tabulku atomových hmotností, přičemž hmotnost atomu vodíku vzal za jednu.

Do roku 1961 byla ve fyzice 1/16 hmotnosti atomu kyslíku 16 O brána jako atomová hmotnostní jednotka (amu) a v chemii - 1/16 průměrné atomové hmotnosti přírodního kyslíku, což je směs tři izotopy. Chemická jednotka hmotnosti byla o 0,03 % větší než fyzikální.

V současné době přijat pro fyziku a chemii jeden systém Měření. Standardní jednotka atomové hmotnosti je 1/12 hmotnosti atomu uhlíku 12 C.

1 amu = 1/12 m (12 C) = 1,66057 x 10-27 kg = 1,66057 x 10-24 g.

DEFINICE

Relativní atomová hmotnost prvku (A r) je bezrozměrná veličina rovna poměru průměrné hmotnosti atomu prvku k 1/12 hmotnosti atomu 12C.

Při výpočtu relativní atomové hmotnosti se bere v úvahu množství izotopů prvků v zemské kůře. Například chlor má dva izotopy 35 Cl (75,5 %) a 37 Cl (24,5 %) Relativní atomová hmotnost chloru je:

Ar (CI) = (0,755 x m (35 Cl) + 0,245 x m (37 Cl)) / (1/12 x m (12C) = 35,5.

Z definice relativní atomové hmotnosti vyplývá, že průměrná absolutní hmotnost atomu se rovná relativní atomové hmotnosti vynásobené amu:

m(Cl) = 35,5 x 1,66057 x 10-24 = 5,89 x 10-23 g.

Příklady řešení problémů

PŘÍKLAD 1

Cvičení Ve které z následujících látek je hmotnostní podíl kyslíkového prvku větší: a) v oxidu zinečnatém (ZnO); b) v oxidu hořečnatém (MgO)?
Řešení

Pojďme zjistit molekulovou hmotnost oxidu zinečnatého:

Mr (ZnO) = Ar(Zn) + Ar(O);

Mr (ZnO) = 65+ 16 = 81.

Je známo, že M = Mr, což znamená M(ZnO) = 81 g/mol. Potom se hmotnostní podíl kyslíku v oxidu zinečnatém bude rovnat:

co (O) = Ar (O) / M (ZnO) x 100 %;

w(O) = 16/81 x 100 % = 19,75 %.

Pojďme zjistit molekulovou hmotnost oxidu hořečnatého:

Mr (MgO) = Ar(Mg) + Ar(O);

Mr (MgO) = 24+ 16 = 40.

Je známo, že M = Mr, což znamená M(MgO) = 60 g/mol. Potom se hmotnostní podíl kyslíku v oxidu hořečnatém bude rovnat:

co (O) = Ar (O) / M (MgO) x 100 %;

w(O) = 16/40 x 100 % = 40 %.

Hmotnostní podíl kyslíku je tedy větší u oxidu hořečnatého, protože 40 > 19,75.

Odpovědět Hmotnostní podíl kyslíku je větší u oxidu hořečnatého.

PŘÍKLAD 2

Cvičení Ve které z následujících sloučenin je hmotnostní zlomek kovu větší: a) v oxidu hlinitém (Al 2 O 3); b) v oxidu železa (Fe 2 O 3)?
Řešení Hmotnostní zlomek prvku X v molekule o složení NX se vypočítá pomocí následujícího vzorce:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100 %.

Vypočítejme hmotnostní zlomek každého prvku kyslíku v každé z navrhovaných sloučenin (hodnoty relativních atomových hmotností převzaté z Periodické tabulky D.I. Mendělejeva zaokrouhlíme na celá čísla).

Pojďme zjistit molekulovou hmotnost oxidu hlinitého:

Mr (Al 2 O 3) = 2×Ar(Al) + 3×Ar(O);

Mr (Al203) = 2×27 + 3×16 = 54 + 48 = 102.

Je známo, že M = Mr, což znamená M(Al 2 O 3) = 102 g/mol. Potom bude hmotnostní zlomek hliníku v oxidu roven:

co (AI) = 2xAr(Al) / M (AI203) x 100 %;

ω(Al) = 2 x 27 / 102 x 100 % = 54 / 102 x 100 % = 52,94 %.

Pojďme zjistit molekulovou hmotnost oxidu železitého:

Mr (Fe 2 O 3) = 2×Ar(Fe) + 3×Ar(O);

Mr (Fe2O3) = 2×56+ 3×16 = 112 + 48 = 160.

Je známo, že M = Mr, což znamená M(Fe 2 O 3) = 160 g/mol. Potom bude hmotnostní zlomek železa v oxidu roven:

co (O) = 3 x Ar (O) / M (Fe203) x 100 %;

ω(O) = 3 x 16 / 160 x 100 % = 48 / 160 x 100 % = 30 %.

Hmotnostní podíl kovu je tedy větší u oxidu hlinitého, protože 52,94 > 30.

Odpovědět Hmotnostní podíl kovu je větší u oxidu hlinitého.

Pro měření hmotnosti atomu se používá relativní atomová hmotnost, která se vyjadřuje v jednotkách atomové hmotnosti (amu). Relativní molekulová hmotnost se skládá z relativních atomových hmotností látek.

Koncepty

Abyste pochopili, co je relativní atomová hmotnost v chemii, měli byste pochopit, že absolutní hmotnost atomu je příliš malá na to, aby byla vyjádřena v gramech, natož v kilogramech. Proto v moderní chemie 1/12 hmotnosti uhlíku se bere jako atomová hmotnostní jednotka (amu). Relativní atomová hmotnost se rovná poměru absolutní hmotnosti k 1/12 absolutní hmotnosti uhlíku. Jinými slovy, relativní hmotnost odráží, kolikrát hmotnost atomu konkrétní látky přesahuje 1/12 hmotnosti atomu uhlíku. Například relativní hmotnost dusíku je 14, tzn. Atom dusíku obsahuje 14a. e.m. nebo 14krát více než 1/12 atomu uhlíku.

Rýže. 1. Atomy a molekuly.

Mezi všemi prvky je vodík nejlehčí, jeho hmotnost je 1 jednotka. Nejtěžší atomy mají hmotnost 300 a. jíst.

Molekulová hmotnost je hodnota udávající, kolikrát hmotnost molekuly přesahuje 1/12 hmotnosti uhlíku. Vyjádřeno také v a. e.m. Hmotnost molekuly se skládá z hmotnosti atomů, proto je pro výpočet relativní molekulové hmotnosti nutné sečíst hmotnosti atomů látky. Například relativní molekulová hmotnost vody je 18. Tato hodnota je součtem relativních atomových hmotností dvou atomů vodíku (2) a jednoho atomu kyslíku (16).

Rýže. 2. Uhlík v periodické tabulce.

Jak vidíte, tyto dva koncepty mají několik společných vlastností:

  • relativní atomové a molekulární hmotnosti látky jsou bezrozměrné veličiny;
  • relativní atomová hmotnost je označena Ar, molekulová hmotnost - Mr;
  • Jednotka měření je v obou případech stejná - a. jíst.

Molární a molekulové hmotnosti jsou číselně stejné, ale liší se rozměrem. Molární hmotnost je poměr hmotnosti látky k počtu molů. Odráží hmotnost jednoho molu, která se rovná Avogadrovu číslu, tj. 6.02 ⋅ 10 23 . Například 1 mol vody váží 18 g/mol a Mr (H 2 O) = 18 a. e.m. (18krát těžší než jedna atomová hmotnostní jednotka).

Jak vypočítat

Abychom vyjádřili relativní atomovou hmotnost matematicky, měli bychom určit, že 1/2 části uhlíku nebo jedna atomová hmotnostní jednotka se rovná 1,66⋅10 −24 g. Proto vzorec pro relativní atomovou hmotnost je následující:

Ar (X) = m a (X) / 1,66⋅10 −24,

kde m a je absolutní atomová hmotnost látky.

Relativní atomová hmotnost chemické prvky je uveden v periodické tabulce Mendělejeva, takže při řešení problémů není nutné jej samostatně počítat. Relativní atomové hmotnosti se obvykle zaokrouhlují na celá čísla. Výjimkou je chlór. Hmotnost jeho atomů je 35,5.

Je třeba poznamenat, že při výpočtu relativní atomové hmotnosti prvků, které mají izotopy, se bere v úvahu jejich průměrná hodnota. Atomová hmotnost se v tomto případě vypočítá takto:

A r = ΣA r,i n i,

kde A r,i je relativní atomová hmotnost izotopů, n i je obsah izotopů v přírodních směsích.

Například kyslík má tři izotopy - 16 O, 17 O, 18 O. Jejich relativní hmotnost je 15,995, 16,999, 17,999 a jejich obsah v přírodních směsích je 99,759 %, 0,037 %, 0,204 %. Vydělením procent 100 a dosazením hodnot získáme:

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

S odkazem na periodickou tabulku je snadné najít tuto hodnotu v kyslíkovém článku.

Rýže. 3. Periodická tabulka.

Relativní molekulová hmotnost je součet hmotností atomů látky:

Při stanovení hodnoty relativní molekulové hmotnosti se berou v úvahu symbolové indexy. Například výpočet hmotnosti H2CO3 je následující:

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

Znáte-li relativní molekulovou hmotnost, můžete vypočítat relativní hustotu jednoho plynu od druhého, tzn. určit, kolikrát je jedna plynná látka těžší než druhá. K tomu použijte rovnici D (y) x = M r (x) / M r (y).

co jsme se naučili?

Od 8. třídy jsme se učili o relativní atomové a molekulové hmotnosti. Za jednotku relativní atomové hmotnosti se považuje 1/12 hmotnosti uhlíku, rovná se 1,66⋅10 −24 g. Pro výpočet hmotnosti je nutné vydělit absolutní atomovou hmotnost látky jednotkou atomové hmotnosti. (amu). Hodnota relativní atomové hmotnosti je uvedena v periodické tabulce Mendělejeva v každé buňce prvku. Molekulová hmotnost látky je součtem relativních atomových hmotností prvků.

Test na dané téma

Vyhodnocení zprávy

Průměrné hodnocení: 4.6. Celkem obdržených hodnocení: 219.

Jednou z hlavních charakteristik jakéhokoli chemického prvku je jeho relativní atomová hmotnost.

(Jednotka atomové hmotnosti je 1/12 hmotnosti atomu uhlíku, jehož hmotnost se považuje za 12 amu a je1,66 10 24 G.

Porovnáním hmotností atomů prvků na amu se zjistí číselné hodnoty relativní atomové hmotnosti (Ar).

Relativní atomová hmotnost prvku ukazuje, kolikrát je hmotnost jeho atomu větší než 1/12 hmotnosti atomu uhlíku.

Například pro kyslík Ar (O) = 15,9994 a pro vodík Ar (H) = 1,0079.

U molekul jednoduchých a složených látek urč relativní molekulová hmotnost, který se číselně rovná součtu atomových hmotností všech atomů, které tvoří molekulu. Například molekulová hmotnost vody je H2O

Mg (H20) = 2 1,0079 + 1 15,9994 = 18,0153.

Avogadrův zákon

V chemii se spolu s jednotkami hmotnosti a objemu používá jednotka množství látky, která se nazývá krtek.

!MOL (proti) - jednotka měření množství látky obsahující tolik strukturních jednotek (molekul, atomů, iontů), kolik je atomů obsažených v 0,012 kg (12 g) izotopu uhlíku „C“.

To znamená, že 1 mol jakékoli látky obsahuje stejný počet strukturních jednotek, rovný 6,02 10 23 . Tato veličina se nazývá Avogadrova konstanta(označení NA, rozměr 1/mol).

Italský vědec Amadeo Avogadro předložil v roce 1811 hypotézu, která byla později potvrzena experimentálními daty a následně byla tzv. Avogadrův zákon. Upozornil na skutečnost, že všechny plyny jsou stejně stlačeny (Boyle-Marriottův zákon) a mají stejné koeficienty tepelné roztažnosti (Gay-Lussacův zákon). V tomto ohledu navrhl, aby:

stejné objemy různých plynů za stejných podmínek obsahují stejný počet molekul.

Za stejných podmínek (obvykle mluvíme o normální podmínky: absolutní tlak je 1013 milibarů a teplota je 0 °C) vzdálenost mezi molekulami všech plynů je stejná a objem molekul je zanedbatelný. Vzhledem ke všemu výše uvedenému můžeme učinit následující předpoklad:

!obsahují-li stejné objemy plynů za stejných podmínek stejný počet molekul, pak hmoty obsahující stejný počet molekul musí mít stejné objemy.

Jinými slovy,

Za stejných podmínek zaujímá 1 mol jakéhokoli plynu stejný objem. Za normálních podmínek zabírá objem 1 mol jakéhokoli plynu proti, rovných 22,4 l. Tento svazek se nazývámolární objem plynu (rozměr l/mol nebo m³ /mol).

Přesná hodnota molárního objemu plynu za normálních podmínek (tlak 1013 milibarů a teplota 0 °C) je 22,4135 ± 0,0006 l/mol. Za standardních podmínek (t= +15° C, tlak = 1013 mbar) 1 mol plynu zaujímá objem 23,6451 litrů a přit= +20 °C a tlaku 1013 mbar, 1 mol zabírá objem asi 24,2 litrů.

V číselném vyjádření se molární hmotnost shoduje s hmotnostmi atomů a molekul (v amu) as relativními atomovými a molekulárními hmotnostmi.

V důsledku toho má 1 mol jakékoli látky hmotnost v gramech, která se číselně rovná molekulové hmotnosti této látky, vyjádřené v atomových hmotnostních jednotkách.

Například M(O2) = 16a. e.m. 2 = 32 hodin e.m., tedy 1 mol kyslíku odpovídá 32 g. Hustoty plynů měřené za stejných podmínek se označují jako jejich molární hmotnosti. Protože při přepravě zkapalněných plynů na plynových nosičích jsou hlavním předmětem praktických problémů molekulární látky (kapaliny, páry, plyny), bude hlavními hledanými veličinami molární hmotnost. M(g/mol), množství látky proti v molech a hmotě T látek v gramech nebo kilogramech.

Znáte-li chemický vzorec konkrétního plynu, můžete vyřešit některé praktické problémy, které vznikají při přepravě zkapalněných plynů.

Příklad 1. Palubní nádrž obsahuje 22 tun zkapalněného ethylenu (S2 N4 ). Je nutné zjistit, zda je na palubě dostatek nákladu k profouknutí třemi nákladními nádržemi o objemu 5000 m 3 každý, pokud je po vyfouknutí teplota nádrží 0 °C a tlak 1013 milibarů.

1. Určete molekulovou hmotnost ethylenu:

M = 2 12,011 + 4 1,0079 = 28,054 g/mol.

2. Vypočítejte hustotu par etylenu za normálních podmínek:

p = M/V = 28,054: 22,4 = 1,232 g/l.

3. Najděte objem nákladních par za normálních podmínek:

22∙10 6: 1,252= 27544 m3.

Celkový objem nákladních tanků je 15 000 m3. V důsledku toho je na palubě dostatek nákladu k propláchnutí všech nákladních nádrží etylenovými výpary.

Příklad 2. Je nutné určit, kolik propanu (S3 N8 ) bude potřeba pro proplachování nákladních tanků o celkové kapacitě 8000 m 3, pokud je teplota tanků +15 °C a tlak par propanu v nádrži po ukončení proplachování nepřesáhne 1013 milibarů.

1. Určete molární hmotnost propanu S3 N8

M = 3 12,011 + 8 1,0079 = 44,1 g/mol.

2. Určete hustotu propanových par po propláchnutí nádrží:

p = M: v = 44,1: 23,641 = 1,865 kg/m3.

3. Když známe hustotu a objem par, určíme celkové množství propanu potřebné k propláchnutí nádrže:

m = ρ v = 1,865 8000 = 14920 kg ≈ 15 t.

Hmotnosti atomů a molekul jsou velmi malé, proto je vhodné zvolit hmotnost jednoho z atomů jako jednotku měření a vyjádřit hmotnosti zbývajících atomů vzhledem k němu. Přesně to udělal zakladatel atomové teorie Dalton, který sestavil tabulku atomových hmotností, přičemž hmotnost atomu vodíku vzal za jednu.

Do roku 1961 byla ve fyzice 1/16 hmotnosti atomu kyslíku 16O brána jako atomová hmotnostní jednotka (amu) a v chemii – 1/16 průměrné atomové hmotnosti přírodního kyslíku, což je směs tří izotopy. Chemická jednotka hmotnosti byla o 0,03 % větší než fyzikální.

V současné době je ve fyzice a chemii přijat jednotný systém měření. Jako standardní jednotka atomové hmotnosti byla zvolena 1/12 hmotnosti atomu uhlíku 12C.

1 amu = 1/12 m (12С) = 1,66057 x 10-27 kg = 1,66057 x 10-24 g.

Při výpočtu relativní atomové hmotnosti se bere v úvahu množství izotopů prvků v zemské kůře. Například chlor má dva izotopy 35 Сl (75,5 %) a 37 Сl (24,5 %) Relativní atomová hmotnost chloru je:

Ar(Cl) = (0,755 x m (35 ul) + 0,245 x m (37 ul)) / (1/12 x m (12 С) = 35,5.

Z definice relativní atomové hmotnosti vyplývá, že průměrná absolutní hmotnost atomu se rovná relativní atomové hmotnosti vynásobené amu:

m(Cl) = 35,5 x 1,66057 x 10-24 = 5,89 x 10-23 g.

Příklady řešení problémů

Relativní atomové a molekulární hmotnosti

Tato kalkulačka je určena k výpočtu atomové hmotnosti prvků.

Atomová hmotnost(také zvaný relativní atomová hmotnost) Je hodnota hmotnosti jednoho atomu látky. Relativní atomová hmotnost je vyjádřena v atomových hmotnostních jednotkách. Relativní atomová hmotnost rozlišovací(Skutečný) hmotnost atom. Přitom skutečná hmotnost atomu je příliš malá a pro praktické použití tedy nevhodná.

Atomová hmotnost látky ovlivňuje množství protony A neutrony v jádře atomu.

Hmotnost elektronu je ignorována, protože je velmi malá.

Chcete-li určit atomovou hmotnost látky, musíte zadat následující informace:

  • Počet protonů- kolik protonů je v jádře látky;
  • Počet neutronů— kolik neutronů je v jádře látky.

Na základě těchto údajů kalkulačka vypočítá atomovou hmotnost látky vyjádřenou v atomových hmotnostních jednotkách.

Tabulka chemických prvků a jejich atomová hmotnost

vodík H 1,0079 nikl Tady není žádný 58,70
hélium On 4,0026 pekař Cu 63,546
lithium Li 6941 zinek Zn 65,38
beryllium být 9,01218 Galie Gruzie 69,72
Bor V 10,81 Německo G.E. 72,59
uhlík S 12,011 arsen Jak 74,9216
dusík N 14,0067 selen jsou 78,96
kyslík Ó 15,9994 Bróm bróm 79904
fluorid F 18,99840 krypton Cr 83,80
neon Ne 20,179 rubidium Rb 85,4678
sodík na 22,98977 stroncium vymazáno 87,62
hořčík mg 24,305 yttrium Y 88,9059
hliník Al 26,98154 zirkonium Zr 91,22
niob Nb 92,9064 Nobelova Ne 255
molybden Mo 95,94 Lawrence Lr 256
technecium Ts 98,9062 Kurchatovy ka 261
ruthenium Ru 101,07 * * *
rhodium rhesus 102.9055 * * *
palladium Pd 106,4 * * *
stříbrný Ag 107 868 * * *
silikon Vy 28,086 kadmium CD 112,40
fosfor P 30,97376 Indie 114,82
síra 32,06 cín Sn 118,69
chlór Cl 35,453 antimon Sb 121,75
argon Arkansas 39,948 telur tyto 127,60
draslík NA 39,098 jód 126,904
vápník Kalifornie 40,08 xenon Xe 131,30
skandium Jižní Karolína 44,9559 cesium Čs 132.9054
Titan tyto 47,90 baryum ba 137,34
vanadium 50,9414 lanthanu Los Angeles 138.9055
chrom Cr 51,996 cer Ce 140,12
mangan Minnesota 54,9380 Praseodim Pr 140.9077
žehlička Fe 55,847 já ne Nd 144,24
kobalt spol. 58,9332 promethium večery
Samaří Sm 150,4 vizmut bych 208.9804
europium Evropská unie 151,96 Polonium po 209
gadolinium G-d 157,25 ASTAT PROTI 210
terbium Tb 158.9254 radonu Rn 222
dysprosium du $ 16,50 Francie fr 223
Holmium Ahoj 164.9304 poloměr R 226.0254
erbium Er 167,26 aktinium střídavý proud 227
thulium Tm 168.9342 thorium čt 232.0381
ytterbium Yb 173,04 protaktinium Pensylvánie 231.0359
Lutetia Lu 174,97 Uran U 238,029
hafnium vysoká frekvence 178,49 neptunium Np 237.0482
tantalu Tento 180.9479 plutonium Pu 244
wolfram W 183,85 Amerika Dopoledne 243
rhenium re 186,207 curie cm 247
osmium OS 190,2 Berkeley B.K. 247
iridium infračervený 192,22 Kalifornie porovnat 251
Platina Pt 195,09 Einstein es 254
zlato Au 196.9665 Fermi Fm 257
rtuť rtuť 200,59 Mendelevy Maryland 258
thalium Tl 204,37 * * *
Vést Pb 207,2 * * *

Relativní atomová hmotnost prvku

Stav úkolu:

Určete hmotnost molekuly kyslíku.

Úkol č. 4.1.2 ze „Sbírka problémů při přípravě nadcházejících zkoušek z fyziky na USPTU“

informace:

Řešení:

Uvažujme molekulu molekulárního kyslíku \(\nu\) (libovolné číslo).

Mějme na paměti, že kyslíkový vzorec je O2.

Abychom našli hmotnost (\m) daného množství kyslíku, molekulární hmotnost kyslíku\(M\) se vynásobí počtem molů\(\nu\).

Pomocí periodické tabulky je snadné stanovit, že molární hmotnost kyslíku je \(M\) 32 g/mol nebo 0,032 kg/mol.

V jednom molu je počet molekul avogadra \(N_A\) a v\(\nu\) mol - v\(\nu\) někdy větší, tzn.

Chcete-li najít hmotnost jedné molekuly \(m_0\), Celková váha\(t\) je třeba vydělit počtem molekul \(N\).

\ [(m_0) = \frac (m) (N)\]

\ [(m_0) = \frac ((\nu \cdot M)) ((\nu \cdot (N_A)))\]

\ ((M_0) = \frac (M) (((N_A))) \]

Avogadrovo číslo (N_A1) je tabulková hodnota rovna 6,022 1023 mol-1.

Provádíme výpočty:

\[(M_0) = \frac ((0,032)) ((6,022\cdot ((10) * (23)))) = 5,3\cdot (10^(-26))\; = 5,3 kg\cdot(10^(-23))\; r\]

Odpověď: 5,3 · 10-23 g.

Pokud řešení nerozumíte a pokud máte nějaké dotazy nebo jste našli chybu, můžete zanechat komentář níže.

Atomy jsou velmi malé a velmi malé. Vyjádříme-li hmotnost atomu chemického prvku v gramech, pak to bude číslo, jehož desetinná čárka je větší než dvacet nul.

Proto je měření hmotnosti atomů v gramech nevhodné.

Pokud však vezmeme velmi malou hmotnost na jednotku, všechny ostatní malé hmotnosti lze vyjádřit jako poměr mezi touto jednotkou. Jednotkou měření atomové hmotnosti je 1/12 hmotnosti atomu uhlíku.

Nazývá se 1/12 hmotnosti atomu uhlíku atomová hmotnost(Ae.

Vzorec atomové hmotnosti

Relativní atomová hmotnost hodnota se rovná poměru skutečné hmotnosti atomu konkrétního chemického prvku k 1/12 skutečné hmotnosti atomu uhlíku. To je nekonečná hodnota, protože dvě hmoty jsou odděleny.

Ar = matematika. / (1/12) hrnek.

Nicméně, absolutní atomová hmotnost rovná se relativní hodnotě a má měrnou jednotku amu.

To znamená, že relativní atomová hmotnost ukazuje, kolikrát je hmotnost daného atomu větší než 1/12 atomu uhlíku. Pokud je atom Ar = 12, pak je jeho hmotnost 12krát větší než 1/12 hmotnosti atomu uhlíku nebo jinými slovy 12 atomových hmotnostních jednotek.

To může být pouze pro uhlík (C). Na atomu vodíku (H) Ar = 1. To znamená, že jeho hmotnost se rovná hmotnosti 1/12 části hmotnosti atomu uhlíku. Pro kyslík (O) je relativní atomová hmotnost 16 amu. To znamená, že atom kyslíku je 16krát větší než atom uhlíku, má 16 atomových hmotnostních jednotek.

Nejlehčím prvkem je vodík. Jeho hmotnost je asi 1 amu. Na nejtěžších atomech se hmotnost blíží 300 amu.

Typicky je pro každý chemický prvek jeho hodnota absolutní hmotnost atomů, vyjádřená jako a.

Například.

Význam jednotek atomové hmotnosti je zapsán v periodické tabulce.

Koncept používaný pro molekuly relativní molekulová hmotnost (g). Relativní molekulová hmotnost udává, kolikrát je hmotnost molekuly větší než 1/12 hmotnosti atomu uhlíku. Protože se však hmotnost molekuly rovná součtu hmotností jejích atomových atomů, lze relativní molekulovou hmotnost nalézt jednoduše sečtením relativních hmotností těchto atomů.

Například molekula vody (H2O) obsahuje dva atomy vodíku s Ar = 1 a jeden atom kyslíku s Ar = 16. Proto gentleman (H2O) = 18.

Mnoho látek má nemolekulární strukturu, například kovy. V tomto případě je jejich relativní molekulová hmotnost rovna jejich relativní atomové hmotnosti.

Chemie se nazývá významné množství hmotnostní zlomek chemického prvku v molekule nebo látce.

Ukazuje relativní molekulovou hmotnost tohoto prvku. Například ve vodě má vodík 2 díly (jako oba atomy) a kyslík 16. To znamená, že když se vodík smíchá s 1 kg a 8 kg kyslíku, reagují beze zbytku. Hmotnostní zlomek vodíku je 2/18 = 1/9 a obsah kyslíku je 16/18 = 8/9.

Mikrováha v opačném případě Podpěra, podpora, atomová rovnováha(anglicky microbial nebo anglicky nanotubes) je termín odkazující na:

  1. velká skupina analytických přístrojů, jejichž přesnost měří hmotnost od jednoho do několika set mikrogramů;
  2. speciální vysoce přesný přístroj, který umožňuje měřit hmotnost objektů až do 0,1 ng (nanovesy).

popis

Jedna z prvních zmínek o mikroglobu je v roce 1910, kdy byl William Ramsay informován o rozsahu, v jakém se vyvinul, což umožnilo stanovit hmotnostní rozsah 0,1 mm3 těla na 10-9 g (1 ng).

Termín mikrobiální se nyní častěji používá pro označení zařízení, která dokážou měřit a detekovat změny hmotnosti v rozsahu mikrogramů (10-6 gramů). Mikrobiologové se stali běžnou praxí v moderních výzkumných a průmyslových laboratořích a jsou k dispozici v různých verzích s různou citlivostí a souvisejícími náklady.

Současně se vyvíjejí měřicí techniky v oblasti nanogramů.

chemie. jak zjistit relativní atomovou hmotnost?

Když mluvíme o měření hmotnosti na úrovni nanogramů, což je důležité pro měření hmotnosti atomů, molekul nebo klastrů, uvažujeme nejprve o hmotnostní spektrometrii.

V tomto případě je třeba mít na paměti, že měření hmotnosti touto metodou znamená nutnost převádět vážené předměty na ionty, což je někdy velmi nežádoucí. To není nutné při použití dalšího prakticky důležitého a široce používaného přístroje pro přesné měření hmotnostních křemenných mikrobů, jehož mechanismus účinku je popsán v příslušném článku.

Odkazy

  • Jensen K., Kwanpyo Kim, Zettl A. Nanomechan atomic resolution atomic detector // arXiv: 0809.2126 (12. září 2008).

Absolutní hmotnosti atomů Jednou ze základních vlastností atomů je jejich hmotnost. Absolutní (skutečná) hmotnost atomu– hodnota je extrémně malá. Je nemožné vážit atomy na váze, protože takové přesné váhy neexistují. Jejich hmotnosti byly určeny pomocí výpočtů. Například hmotnost jednoho atomu vodíku je 0,000 000 000 000 000 000 000 001 663 gramů! Hmotnost atomu uranu, jednoho z nejtěžších atomů, je přibližně 0,000 000 000 000 000 000 000 4 gramů. Psaní a čtení těchto čísel není snadné; Chybu můžete udělat tím, že vynecháte nulu nebo přidáte jedničku navíc. Existuje jiný způsob, jak to napsat - ve formě produktu: 4 ∙ 10−22 (22 je počet nul v předchozím čísle). Přesná hmotnost atomu uranu je 3,952 ∙ 10−22 g a atom vodíku, nejlehčí ze všech atomů, je 1,673 ∙ 10−24 g. Je nepohodlné provádět výpočty s malými čísly. Proto se místo absolutních hmotností atomů používá jejich relativních hmotností.

Relativní atomová hmotnost

Hmotnost libovolného atomu lze posoudit porovnáním s hmotností jiného atomu (zjistit poměr jejich hmotností). Od stanovení relativních atomových hmotností prvků se jako srovnání používají různé atomy. Jednu dobu byly atomy vodíku a kyslíku jedinečnými standardy pro srovnání. Byla přijata jednotná stupnice relativních atomových hmotností a nová jednotka atomové hmotnosti Mezinárodní kongres fyziků (1960) a sjednocený Mezinárodním kongresem chemiků (1961). Dodnes je standardem pro srovnání 1/12 hmotnosti atomu uhlíku. Tato hodnota nazývaná atomová hmotnostní jednotka, zkráceně a.u.m. Atomová hmotnostní jednotka (amu) – hmotnost 1/12 atomu uhlíku Porovnejme, od kolikanásobku se liší absolutní hmotnost atomu vodíku a uranu 1 amu, abychom to udělali, vydělíme tato čísla navzájem: Hodnoty získané ve výpočtech jsou relativní atomové hmotnosti prvků - relativně k 1/12 hmotnosti atomu uhlíku. Relativní atomová hmotnost vodíku je tedy přibližně 1 a uranu 238. Vezměte prosím na vědomí, že relativní atomová hmotnost nemá jednotky měření, protože jednotky absolutní hmotnosti (gramy) se při dělení vyruší. Relativní atomové hmotnosti všech prvků jsou uvedeny v Periodické tabulce chemických prvků D.I. Mendělejev. Symbol používaný k označení relativní atomové hmotnosti je Аr (písmeno r je zkratka pro slovo relativní, což znamená relativní). V mnoha výpočtech se používají relativní atomové hmotnosti prvků. Hodnoty uvedené v periodické tabulce jsou zpravidla zaokrouhleny na celá čísla. Všimněte si, že prvky v periodické tabulce jsou uspořádány v pořadí rostoucích relativních atomových hmotností. Například pomocí periodické tabulky určíme relativní atomové hmotnosti řady prvků:

Ar(O) = 16; Ar(Na) = 23; Ar(P) = 31. Relativní atomová hmotnost chloru se obvykle zapisuje jako 35,5! Ar(Cl) = 35,5

  • Relativní atomové hmotnosti jsou úměrné absolutní hmotnosti atomů
  • Standardem pro stanovení relativní atomové hmotnosti je 1/12 hmotnosti atomu uhlíku
  • 1 amu = 1,662 ∙ 10-24 g
  • Relativní atomová hmotnost je označena Ar
  • Pro výpočty se hodnoty relativních atomových hmotností zaokrouhlují na celá čísla, s výjimkou chlóru, pro který Ar = 35,5
  • Relativní atomová hmotnost nemá žádné jednotky měření
]]>
Pokud najdete chybu, vyberte část textu a stiskněte Ctrl+Enter.