原子質量の計算方法
原子量を計算する手順を確認する
単一の原子の場合、原子質量は陽子と中性子の合計です。電子は陽子や中性子よりもはるかに小さいため、その質量は計算に含まれません。
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化学や物理では原子量の計算を求められることがあります。見つける方法は複数あります 原子質量 .どの方法を使用するかは、与えられた情報によって異なります。まず、原子量が正確に何を意味するのかを理解することをお勧めします。
原子質量とは
原子質量 は、原子の陽子、中性子、および電子の質量の合計、または原子グループの平均質量です。ただし、電子は陽子や中性子よりもはるかに質量が小さいため、計算には考慮されません。したがって、原子質量は陽子と中性子の質量の合計です。状況に応じて、原子質量を見つけるには 3 つの方法があります。どちらを使用するかは、単一の原子、元素の自然サンプル、または単に標準値を知る必要があるかどうかによって異なります。
原子質量を見つける 3 つの方法
原子質量を見つけるために使用される方法は、単一の原子、天然サンプル、または既知の同位体比を含むサンプルのいずれを見ているかによって異なります。
1) 周期表で原子量を調べる
化学との初めての出会いである場合、インストラクターは、 周期表 原子量を求める ( 原子量 ) 要素の。この番号は通常、要素の記号の下に表示されます。 10 進数を探します。 原子質量の加重平均 すべての 天然同位体 要素の。
例: 炭素の原子量を尋ねられた場合、まずその量を知る必要があります。 元素記号 、C. 周期表で C を探します。 1 つの数字は、炭素の元素番号または原子番号です。テーブルを横切ると原子番号が増えます。これはあなたが望む値ではありません。原子質量または原子量は 10 進数です。 有効数字の数 表によって異なりますが、値は 12.01 前後です。
周期表上のこの値は、 原子質量単位または amu ですが、化学計算では通常、原子質量をグラム/モルまたはg/molで書きます。炭素の原子質量は、炭素原子 1 モルあたり 12.01 グラムになります。
2) 単一原子の陽子と中性子の合計
の原子質量を計算するには 単一原子 要素の質量を合計する 陽子と中性子。
例: 7 の炭素同位体の原子量を求める 中性子 .周期表から、炭素の原子番号は陽子の数である 6 であることがわかります。原子の原子質量は、陽子の質量に中性子の質量を加えたもので、6 + 7、つまり 13 です。
3) 要素のすべての原子の加重平均
元素の原子質量は、自然存在量に基づくすべての元素の同位体の加重平均です。これらの手順で元素の原子質量を計算するのは簡単です。
通常、これらの問題では、同位体のリストとその質量およびそのリストが提供されます。 自然の豊かさ 小数またはパーセント値として。
- 各同位体の質量にその存在量を掛けます。豊かさがパーセントの場合、答えを 100 で割ります。
- これらの値を合計します。
答えは、 全原子質量 または要素の原子量。
例: 98% の炭素 12 と 2% の炭素 13 を含むサンプルが与えられた場合 . 元素の相対原子量はいくらですか?
まず、各パーセンテージを 100 で割って、パーセンテージを小数値に変換します。サンプルは 0.98 炭素 12 と 0.02 炭素 13 になります。 (ヒント: 小数の合計が 1 になることを確認することで、数学を確認できます。0.98 + 0.02 = 1.00)。
次に、各同位体の原子質量にサンプル中の元素の割合を掛けます。
0.98 × 12 = 11.76
0.02 × 13 = 0.26
最終的な答えについては、これらを一緒に追加します。
11.76 + 0.26 = 12.02 g/モル
高度な注意: この原子質量は、炭素元素の周期表に示されている値よりもわずかに大きくなります。これはあなたに何を伝えますか？あなたが分析するために与えられたサンプルには、平均よりも多くの炭素 13 が含まれていました。あなたの相対原子質量は 周期表の値 周期表の番号には、炭素 14 などのより重い同位体が含まれていますが。また、周期表に示されている数値は地球の地殻/大気に適用され、マントルやコア、または他の世界で予想される同位体比にはほとんど関係がない可能性があることに注意してください.
時間の経過とともに、次のことに気付く場合があります。 原子質量値のリスト 周期表の各元素については、わずかに変化する場合があります。これは、科学者が地殻の推定同位体比を修正したときに発生します。現代の周期表では、単一の原子質量ではなく、値の範囲が引用されることがあります。