Меню

Единицей измерения относительной атомной массы является



Урок 2. Относительная атомная масса химических элементов

В уроке 2 «Относительная атомная масса химических элементов» из курса «Химия для чайников» рассмотрим разные способы выражения массы химических элементов. Напоминаю, что в прошлом уроке «Атомы и химические элементы» мы рассмотрели, кто и когда высказал идею о том, что все вокруг состоит из атомов; также выяснили, что из себя представляет химический элемент и каким образом обозначается.

Чем различаются атомы разных элементов между собой? Вы уже знаете: массой, размерами и строением. На рисунке 30 показаны шаровые модели атомов некоторых химических элементов, конечно, не в реальных размерах, а многократно увеличенные. В действительности атомы настолько малы, что их невозможно рассмотреть даже в самые лучшие оптические микроскопы.

На заметку: В конце XX в. у ученых появились более совершенные микроскопы, позволяющие достигать увеличения в несколько десятков миллионов раз. Они называются туннельными микроскопами. На рисунке 31 показана фотография поверхности кремния. На ней отчетливо видны отдельные атомы, расположенные на поверхности этого вещества.

Размеры и масса атомов

Современная наука обладает методами, позволяющими определять размеры и массы атомов. Так, например, самый легкий атом — атом водорода. Его масса равна 0,0000000000000000000000000016735 кг. Самым маленьким является атом гелия He. Диаметр этого атома равен приблизительно 0,00000000098 м. Записывать и читать такие числа затруднительно, поэтому обычно их представляют в более удобном виде: 1,6735·10 −27 кг и 9,8·10 −10 м. Атомы большинства химических элементов по своим размерам значительно больше атома гелия. Самый большой из них — атом элемента франция Fr. Его диаметр в 7 раз больше диаметра атома гелия (рис. 32).

Еще больше различаются атомы разных элементов по массе. Масса атома обозначается символом ma и выражается в единицах массы СИ (кг). Так, например, масса атома углерода равна: ma(С) = 19,94·10 −27 кг, а атома кислорода — ma(О) = 26,56·10 −27 кг. Масса атома самого тяжелого из существующих на Земле элементов — урана U — почти в 237 раз больше массы атома водорода.

Атомная единица массы

Пользоваться такими маленькими величинами масс атомов при расчетах неудобно. К тому же, когда в XIX в. начало формироваться атомно- молекулярное учение, ученые еще не представляли реальных размеров и масс атомов. Поэтому на практике вместо истинных масс атомов стали применять их относительные значения. Они рассчитывались по массовым отношениям простых веществ в реакциях друг с другом. Химики предположили, что эти отношения пропорциональны массам соответствующих атомов. Именно так в начале XIX в. Дж. Дальтон ввел понятие относительной атомной массы, приняв за единицу сравнения массу самого легкого атома — водорода.

В настоящее время в качестве такой единицы сравнения используется 1/12 часть массы атома углерода (рис. 33). Она получила название атомной единицы массы (а. е. м.). Ее международное обозначение — u (от английского слова «unit» — единица):

Атомная единица массы — это 1/12 часть массы атома углерода, которая равна 1,66·10 −27 кг.

Относительная атомная масса

Сравнивая средние массы атомов различных элементов с атомной единицей массы, получают значения относительных атомных масс химических элементов.

Относительная атомная масса элемента — это физическая величина, которая показывает, во сколько раз масса атома данного химического элемента больше 1/12 части массы атома углерода.

Относительная атомная масса обозначается символами Ar ( А — первая буква английского слова «atomic» —атомный, r — первая буква английского слова «relative», что значит относительный), следовательно:

где Х — символ данного элемента.

Например, относительная атомная масса водорода:

Как видите, относительная атомная масса показывает, во сколько раз масса атома данного элемента больше атомной единицы массы u .

В таблице Менделеева приведены относительные атомные массы всех элементов. В расчетах при решении задач мы будем пользоваться округленными до целых значениями этих величин (см. урок 1).

Внимание! Очень часто относительную атомную массу называют просто атомной массой. Однако следует отличать атомную массу — величину относительную (например, Ar(О) = 16) — от массы атома — величины, выражаемой в единицах массы — килограммах ( ma(O) = 26,56·10 −27 кг) или атомных единицах массы ( ma(O) = 16· u ).

Пример. Во сколько раз атом ртути тяжелее атома кальция?

Решение. Относительные атомные массы элементов равны: Ar(Hg) = 201 и Ar(Ca) = 40.

Масса атома ртути равна: ma(Hg) = Ar(Hg)·u (кг).
Масса атома кальция равна: ma(Са) = Ar(Са)·u (кг).

Другими словами, отношение масс атомов этих элементов равно отношению их относительных атомных масс. Следовательно, отношение масс атомов ртути и кальция равно:

Ответ: в 5,03 раза.

Краткие выводы урока:

  1. Атомная единица массы представляет собой 1/12 часть массы атома углерода.
  2. Относительная атомная масса химического элемента равна отношению массы его атома к 1/12 части массы атома углерода.
  3. Относительная атомная масса химического элемента является величиной безразмерной и показывает, во сколько раз масса атома данного элемента больше атомной единицы массы.

Надеюсь урок 2 «Относительная атомная масса химических элементов» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник

Единицей измерения относительной атомной массы является

Ключевые слова конспекта: атомная единица массы, относительная атомная масса химических элементов, относительная молекулярная масса.

Размеры и массы молекул очень малы. Но размеры и массы атомов ещё меньше. Например, масса самого лёгкого атома — атома водорода равна 1,67375 • 10 -24 г, масса атома кислорода — 2,656812 • 10 -23 г, а масса атома углерода — 1,9927 • 10 -23 г. В результате производить расчёты с такими числами неудобно. Поэтому для измерения атомов и молекул была введена атомная единица массы (а.е.м.)

Атомная единица массы — это 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а.е.м.

1 а. е. м. = 1,99265 • 10 -23 г : 12 = 1,66054 • 10 -24 г

Обратите внимание! На Земле встречаются три разновидности атомов углерода, различающиеся только массой. Такие разновидности атомов одного и того же элемента называют изотопами. В данном случае речь идёт о разновидности, масса атомов которой в атомных единицах массы равна 12.

Разделив массу атома какого-либо химического элемента на 1/12 массы атома углерода, получают величину, которую называют относительной атомной массой и обозначают Аr (А — от слова «атом», r — от латинского слова relativus — относительный).

Например, относительную атомную массу водорода и кислорода вычисляют следующим образом:

Относительная атомная масса элемента (Аr) показывает, во сколько раз масса его атома больше 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а. е. м.

Так как первую таблицу относительных атомных масс ряда элементов составил английский учёный Джон Дальтон в 1803 г, то в память о его трудах химики иногда называют атомную единицу массы дальтоном (сокращённо Da). Значение относительной атомной массы каждого химического элемента приведено в периодической таблице Д. И. Менделеева. На практике эти значения обычно округляют до целых чисел.

Относительная молекулярная масса

Массу молекул, так же как массу атомов, принято выражать в атомных единицах массы. Разделив массу молекулы какого-либо вещества на 1/12 массы атома углерода, получают величину, которую называют относительной молекулярной массой вещества.

Относительная молекулярная масса вещества показывает, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а.е.м.

Относительная молекулярная масса Мr — безразмерная величина. Она складывается из относительных атомных масс элементов, составляющих молекулу, например:

Конец конспекта «Относительная атомная масса. Относительная молекулярная масса».

Источник

Относительная атомная масса химических элементов

Размеры и массы молекул очень малы. Размеры и массы атомов ещё меньше. Масса самого лёгкого атома — атома водорода равна 1,67375 ⋅ 10−24 г, масса атома кислорода — 2,656812 ⋅ 10−23 г, а масса атома углерода — 1,9927 ⋅ 10−23 г. Производить расчёты с такими числами неудобно. Поэтому для измерения масс атомов и молекул была введена атомная единица массы (а. е. м.).

Атомная единица массы — это 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а. е. м.

  • 1 а. е. м. = 1,99265 ⋅ 10−23 г : 12 = 1,66054 ⋅ 10−24 г

На Земле встречаются три разновидности атомов углерода, различающиеся массой. Такие разновидности атомов одного и того же элемента называют изотопами . В данном случае речь идёт о разновидности, масса атомов которой в атомных единицах массы равна 12.

Разделив массу атома какого-либо химического элемента на 1/12 массы атома углерода, получают величину, которую называют относительной атомной массой и обозначают A r.

Например, относительную атомную массу водорода и кислорода вычисляют следующим образом:

А r(Н) = 1,67375 ⋅ 10−24 г : 1,66054 ⋅ 10−24 г = 1,0078 (

А r(О) = 2,656812 ⋅ 10−23 г : 1,66054 ⋅ 10−24 г = 15,999 (

  • ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССА элемента ( А r) показывает, во сколько раз масса его атома больше 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а. е. м.

Первую таблицу относительных атомных масс ряда элементов составил английский учёный Джон Дальтон в 1803 г. В память о его трудах химики иногда называют атомную единицу массы дальтоном (сокращённо Da).

Значение относительной атомной массы каждого химического элемента приведено в периодической таблице Д. И. Менделеева. На практике эти значения обычно округляют до целых чисел.В прикреплённой таблице написаны относительные атомные массы некоторых химических элементов:

Источник

Относительная атомная масса — Relative atomic mass

Относительная атомная масса (символ: г ) или атомный вес является безразмерная физическая величина определяется как отношение средней массы из атомов одного химического элемента в данном образце до постоянной массы атома . Постоянная атомной массы (символ: m u ) определяется как 1 / 12 массы атома углерода-12 . Поскольку обе величины в соотношении являются массами, результирующее значение безразмерно; следовательно, значение называется относительным .

Читайте также:  Измерение момента вращения динамометром

Для отдельного данного образца относительная атомная масса данного элемента представляет собой средневзвешенное арифметическое значение масс отдельных атомов (включая их изотопы ), присутствующих в образце. Это количество может существенно различаться между образцами, поскольку происхождение образца (и, следовательно, его радиоактивная история или история распространения), возможно, привело к уникальным комбинациям изотопных содержаний . Например, из-за разной смеси стабильных изотопов углерода-12 и углерода-13 образец элементарного углерода из вулканического метана будет иметь другую относительную атомную массу, чем образец, полученный из тканей растений или животных.

Более распространенная и более конкретная величина, известная как стандартная атомная масса ( A r, стандарт ), представляет собой применение значений относительной атомной массы, полученных из нескольких различных образцов. Иногда его интерпретируют как ожидаемый диапазон значений относительной атомной массы для атомов данного элемента из всех земных источников, причем различные источники взяты с Земли . «Атомный вес» часто вольно и неправильно используется как синоним стандартного атомного веса (неправильно, потому что стандартные атомные веса не взяты из единственного образца). Тем не менее стандартная атомная масса — это наиболее широко публикуемый вариант относительной атомной массы.

Кроме того, продолжающееся использование термина «атомный вес» (для любого элемента) в отличие от «относительной атомной массы» вызвало серьезные споры, по крайней мере, с 1960-х годов, в основном из-за технической разницы между весом и массой в физике. Тем не менее, оба условия официально санкционированы IUPAC . Термин «относительная атомная масса» теперь, кажется, заменяет «атомный вес» как предпочтительный термин, хотя термин « стандартный атомный вес» (в отличие от более правильного « стандартная относительная атомная масса») продолжает использоваться.

Содержание

Определение

Относительная атомная масса определяется средней атомной массой или средневзвешенным значением атомных масс всех атомов определенного химического элемента, обнаруженного в конкретном образце, которое затем сравнивается с атомной массой углерода-12. Это сравнение представляет собой частное двух весов, что делает значение безразмерным (без единицы измерения). Это частное также объясняет слово « относительный» : значение массы образца считается относительно массы углерода-12.

Это синоним атомного веса, хотя его не следует путать с относительной изотопной массой . Относительная атомная масса также часто используется как синоним стандартного атомного веса, и эти величины могут иметь перекрывающиеся значения, если относительная атомная масса используется для элемента с Земли при определенных условиях. Однако относительная атомная масса (атомный вес) все еще технически отличается от стандартной атомной массы, поскольку она применяется только к атомам, полученным из одного образца; он также не ограничивается наземными образцами, тогда как стандартный атомный вес усредняет несколько образцов, но только из наземных источников. Таким образом, относительная атомная масса является более общим термином, который в более широком смысле может относиться к образцам, взятым из неземных сред или высокоспецифичных земных сред, которые могут существенно отличаться от средних значений на Земле или отражать разные степени достоверности (например, по количеству значащих цифр ), чем те, которые отражены в стандартных атомных весах.

Текущее определение

Преобладающие определения IUPAC (взятые из « Золотой книги »):

атомный вес — См .: относительная атомная масса

относительная атомная масса (атомная масса) — отношение средней массы атома к единой атомной единице массы.

Здесь «единая атомная масса единицы» относится к 1 / 12 массы атома 12 C в основном состоянии .

Определение относительной атомной массы ИЮПАК:

Атомный вес (относительная атомная масса) элемента из указанного источника — это отношение средней массы на атом элемента к 1/12 массы атома, равной 12 C.

Определение сознательно определяет « An атомного веса . », как элемент будет иметь различные относительные атомные массы , в зависимости от источника. Например, бор из Турции имеет более низкую относительную атомную массу, чем бор из Калифорнии , из-за его другого изотопного состава . Тем не менее, учитывая стоимость и сложность изотопного анализа , обычной практикой вместо этого является замена табличных значений стандартных атомных весов , которые повсеместно используются в химических лабораториях и пересматриваются раз в два года Комиссией ИЮПАК по изотопному содержанию и атомным весам (CIAAW). .

Историческое использование

Более старые (до 1961 г.) исторические относительные шкалы, основанные на атомной единице массы (символ: аму или аму ), использовали либо относительную изотопную массу кислорода-16, либо относительную атомную массу кислорода (т. Е. Атомную массу) для справки. См. Статью об истории современной единой атомной единицы массы для решения этих проблем.

Стандартный атомный вес

IUPAC комиссия CIAAW поддерживает ожидание интервала значения относительной атомную массу (или атомный вес) на Земле под названием стандартного атомного веса. Стандартный атомный вес требует, чтобы источники были наземными, естественными и стабильными в отношении радиоактивности. Также есть требования к исследовательскому процессу. Для 84 стабильных элементов CIAAW определил этот стандартный атомный вес. Эти значения широко публикуются и называются «атомным весом» элементов для реальных веществ, таких как фармацевтические препараты и коммерческая торговля.

Кроме того, CIAAW опубликовал сокращенные (округленные) значения и упрощенные значения (для случаев, когда земные источники систематически меняются).

Другие меры массы атомов

Атомная масса ( m a ) — это масса отдельного атома с единицей Da или u ( дальтон ). Он определяет массу конкретного изотопа, которая является входным значением для определения относительной атомной массы. Пример для трех изотопов кремния приведен ниже.

Относительная изотопная масса является конкретно отношением массы одного атома к массе объединенной единицы массы атома. Эта величина тоже относительна, а потому безразмерна.

Определение относительной атомной массы

Современные относительные атомные массы (термин, характерный для данного образца элемента) рассчитываются на основе измеренных значений атомной массы (для каждого нуклида ) и изотопного состава образца. Высокоточные атомные массы доступны практически для всех нерадиоактивных нуклидов, но изотопные составы труднее измерить с высокой точностью и более подвержены вариациям между образцами. По этой причине относительные атомные массы 22 мононуклидных элементов (которые такие же, как изотопные массы для каждого из отдельных встречающихся в природе нуклидов этих элементов) известны с особенно высокой точностью. Например, для относительной атомной массы фтора существует погрешность только в одну часть на 38 миллионов , точность, которая превышает текущее лучшее значение для постоянной Авогадро (одна часть на 20 миллионов).

Изотоп Атомная масса Изобилие
Стандарт Спектр
28 Si 27,976 926 532 46 (194) 92,2297 (7)% 92,21–92,25%
29 Si 28,976 494 700 (22) 4,6832 (5)% 4,67–4,69%
30 Si 29 973 770 171 (32) 3,0872 (5)% 3,08–3,10%

Расчет приведен на примере кремния , относительная атомная масса которого особенно важна в метрологии . Кремний существует в природе как смесь трех изотопов: 28 Si, 29 Si и 30 Si. Атомные массы этих нуклидов известны с точностью до одной части на 14 миллиардов для 28 Si и примерно одной части на миллиард для остальных. Однако диапазон естественного содержания изотопов таков, что стандартное содержание может составлять только около ± 0,001% (см. Таблицу).

Расчет выглядит следующим образом:

A r (Si) = ( 27,976 93 × 0,922297) + ( 28,976 49 × 0,046832) + ( 29,973 77 × 0,030872) = 28,0854

Оценка неопределенности сложна, особенно потому, что распределение образцов не обязательно симметрично: стандартные относительные атомные массы ИЮПАК указаны с расчетными симметричными неопределенностями, а значение для кремния составляет 28,0855 (3). Относительная стандартная неопределенность этого значения составляет 1 × 10 –5 или 10 ppm.

Помимо этой погрешности измерения, некоторые элементы имеют вариации по источникам. То есть разные источники (океанская вода, скалы) имеют разную радиоактивную историю и разный изотопный состав. Чтобы отразить эту естественную изменчивость, ИЮПАК в 2010 году принял решение перечислить стандартные относительные атомные массы 10 элементов как интервал, а не фиксированное число.

Источник

Урок 2. Относительная атомная масса химических элементов

В уроке 2 «Относительная атомная масса химических элементов» из курса «Химия для чайников» рассмотрим разные способы выражения массы химических элементов. Напоминаю, что в прошлом уроке «Атомы и химические элементы» мы рассмотрели, кто и когда высказал идею о том, что все вокруг состоит из атомов; также выяснили, что из себя представляет химический элемент и каким образом обозначается.

Чем различаются атомы разных элементов между собой? Вы уже знаете: массой, размерами и строением. На рисунке 30 показаны шаровые модели атомов некоторых химических элементов, конечно, не в реальных размерах, а многократно увеличенные. В действительности атомы настолько малы, что их невозможно рассмотреть даже в самые лучшие оптические микроскопы.

На заметку: В конце XX в. у ученых появились более совершенные микроскопы, позволяющие достигать увеличения в несколько десятков миллионов раз. Они называются туннельными микроскопами. На рисунке 31 показана фотография поверхности кремния. На ней отчетливо видны отдельные атомы, расположенные на поверхности этого вещества.

Размеры и масса атомов

Современная наука обладает методами, позволяющими определять размеры и массы атомов. Так, например, самый легкий атом — атом водорода. Его масса равна 0,0000000000000000000000000016735 кг. Самым маленьким является атом гелия He. Диаметр этого атома равен приблизительно 0,00000000098 м. Записывать и читать такие числа затруднительно, поэтому обычно их представляют в более удобном виде: 1,6735·10 −27 кг и 9,8·10 −10 м. Атомы большинства химических элементов по своим размерам значительно больше атома гелия. Самый большой из них — атом элемента франция Fr. Его диаметр в 7 раз больше диаметра атома гелия (рис. 32).

Читайте также:  Единица измерения линейного размера

Еще больше различаются атомы разных элементов по массе. Масса атома обозначается символом ma и выражается в единицах массы СИ (кг). Так, например, масса атома углерода равна: ma(С) = 19,94·10 −27 кг, а атома кислорода — ma(О) = 26,56·10 −27 кг. Масса атома самого тяжелого из существующих на Земле элементов — урана U — почти в 237 раз больше массы атома водорода.

Атомная единица массы

Пользоваться такими маленькими величинами масс атомов при расчетах неудобно. К тому же, когда в XIX в. начало формироваться атомно- молекулярное учение, ученые еще не представляли реальных размеров и масс атомов. Поэтому на практике вместо истинных масс атомов стали применять их относительные значения. Они рассчитывались по массовым отношениям простых веществ в реакциях друг с другом. Химики предположили, что эти отношения пропорциональны массам соответствующих атомов. Именно так в начале XIX в. Дж. Дальтон ввел понятие относительной атомной массы, приняв за единицу сравнения массу самого легкого атома — водорода.

В настоящее время в качестве такой единицы сравнения используется 1/12 часть массы атома углерода (рис. 33). Она получила название атомной единицы массы (а. е. м.). Ее международное обозначение — u (от английского слова «unit» — единица):

Атомная единица массы — это 1/12 часть массы атома углерода, которая равна 1,66·10 −27 кг.

Относительная атомная масса

Сравнивая средние массы атомов различных элементов с атомной единицей массы, получают значения относительных атомных масс химических элементов.

Относительная атомная масса элемента — это физическая величина, которая показывает, во сколько раз масса атома данного химического элемента больше 1/12 части массы атома углерода.

Относительная атомная масса обозначается символами Ar ( А — первая буква английского слова «atomic» —атомный, r — первая буква английского слова «relative», что значит относительный), следовательно:

где Х — символ данного элемента.

Например, относительная атомная масса водорода:

Как видите, относительная атомная масса показывает, во сколько раз масса атома данного элемента больше атомной единицы массы u .

В таблице Менделеева приведены относительные атомные массы всех элементов. В расчетах при решении задач мы будем пользоваться округленными до целых значениями этих величин (см. урок 1).

Внимание! Очень часто относительную атомную массу называют просто атомной массой. Однако следует отличать атомную массу — величину относительную (например, Ar(О) = 16) — от массы атома — величины, выражаемой в единицах массы — килограммах ( ma(O) = 26,56·10 −27 кг) или атомных единицах массы ( ma(O) = 16· u ).

Пример. Во сколько раз атом ртути тяжелее атома кальция?

Решение. Относительные атомные массы элементов равны: Ar(Hg) = 201 и Ar(Ca) = 40.

Масса атома ртути равна: ma(Hg) = Ar(Hg)·u (кг).
Масса атома кальция равна: ma(Са) = Ar(Са)·u (кг).

Другими словами, отношение масс атомов этих элементов равно отношению их относительных атомных масс. Следовательно, отношение масс атомов ртути и кальция равно:

Ответ: в 5,03 раза.

Краткие выводы урока:

  1. Атомная единица массы представляет собой 1/12 часть массы атома углерода.
  2. Относительная атомная масса химического элемента равна отношению массы его атома к 1/12 части массы атома углерода.
  3. Относительная атомная масса химического элемента является величиной безразмерной и показывает, во сколько раз масса атома данного элемента больше атомной единицы массы.

Надеюсь урок 2 «Относительная атомная масса химических элементов» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник

Единицей измерения относительной атомной массы является

Ключевые слова конспекта: атомная единица массы, относительная атомная масса химических элементов, относительная молекулярная масса.

Размеры и массы молекул очень малы. Но размеры и массы атомов ещё меньше. Например, масса самого лёгкого атома — атома водорода равна 1,67375 • 10 -24 г, масса атома кислорода — 2,656812 • 10 -23 г, а масса атома углерода — 1,9927 • 10 -23 г. В результате производить расчёты с такими числами неудобно. Поэтому для измерения атомов и молекул была введена атомная единица массы (а.е.м.)

Атомная единица массы — это 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а.е.м.

1 а. е. м. = 1,99265 • 10 -23 г : 12 = 1,66054 • 10 -24 г

Обратите внимание! На Земле встречаются три разновидности атомов углерода, различающиеся только массой. Такие разновидности атомов одного и того же элемента называют изотопами. В данном случае речь идёт о разновидности, масса атомов которой в атомных единицах массы равна 12.

Разделив массу атома какого-либо химического элемента на 1/12 массы атома углерода, получают величину, которую называют относительной атомной массой и обозначают Аr (А — от слова «атом», r — от латинского слова relativus — относительный).

Например, относительную атомную массу водорода и кислорода вычисляют следующим образом:

Относительная атомная масса элемента (Аr) показывает, во сколько раз масса его атома больше 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а. е. м.

Так как первую таблицу относительных атомных масс ряда элементов составил английский учёный Джон Дальтон в 1803 г, то в память о его трудах химики иногда называют атомную единицу массы дальтоном (сокращённо Da). Значение относительной атомной массы каждого химического элемента приведено в периодической таблице Д. И. Менделеева. На практике эти значения обычно округляют до целых чисел.

Относительная молекулярная масса

Массу молекул, так же как массу атомов, принято выражать в атомных единицах массы. Разделив массу молекулы какого-либо вещества на 1/12 массы атома углерода, получают величину, которую называют относительной молекулярной массой вещества.

Относительная молекулярная масса вещества показывает, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а.е.м.

Относительная молекулярная масса Мr — безразмерная величина. Она складывается из относительных атомных масс элементов, составляющих молекулу, например:

Конец конспекта «Относительная атомная масса. Относительная молекулярная масса».

Источник

Атомная масса

А́томная ма́сса, относительная атомная масса (устаревшее название — атомный вес) — значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы. В настоящее время атомная единица массы принята равной 1/12 массы нейтрального атома наиболее распространённого изотопа углерода 12 C, поэтому атомная масса этого изотопа по определению равна точно 12. Разность между атомной массой изотопа и его массовым числом называется избытком массы (обычно его выражают в МэВ). Он может быть как положительным, так и отрицательным; причина его возникновения — нелинейная зависимость энергии связи ядер от числа протонов и нейтронов, а также различие в массах протона и нейтрона.

Зависимость атомной массы изотопа от массового числа такова: избыток массы положителен у водорода-1, с ростом массового числа он уменьшается и становится отрицательным, пока не достигается минимум у железа-56, потом начинает расти и возрастает до положительных значений у тяжёлых нуклидов. Это соответствует тому, что деление ядер, более тяжёлых, чем железо, высвобождает энергию, тогда как деление лёгких ядер требует энергии. Напротив, слияние ядер легче железа высвобождает энергию, слияние же элементов тяжелее железа требует дополнительной энергии.

Атомная масса химического элемента (также «средняя атомная масса», «стандартная атомная масса») является средневзвешенной атомной массой всех стабильных изотопов данного химического элемента с учётом их природной распространённости в земной коре и атмосфере. Именно эта атомная масса представлена в периодической таблице Д. И. Менделеева, её используют в стехиометрических расчётах. Атомная масса элемента с нарушенным изотопным соотношением (например, обогащённого каким-либо изотопом) отличается от стандартной. Для моноизотопных элементов (таких как иод, золото и т. п.) атомная масса элемента совпадает с атомной массой его единственного представленного в природной смеси изотопа.

Молекулярной массой химического соединения называется сумма атомных масс элементов, составляющих её, умноженных на стехиометрические коэффициенты элементов по химической формуле соединения. Строго говоря, масса молекулы меньше массы составляющих её атомов на величину, равную энергии связи молекулы. Однако этот дефект массы на 9-10 порядков меньше массы молекулы, и им можно пренебречь.

Определение моля (и числа Авогадро) выбирается таким образом, чтобы масса одного моля вещества (молярная масса), выраженная в граммах, была численно равна атомной (или молекулярной) массе этого вещества. Например, атомная масса железа равна 55,847. Следовательно один моль железа (т. е. количество атомов железа, равное числу Авогадро, 6,022·10 23 ) имеет массу 55,847 г.

Прямое сравнение и измерение масс атомов и молекул выполняется с помощью масс-спектрометрических методов.

История

До 1960-х годов атомную массу определяли таким образом, чтобы нуклид кислород-16 имел атомную массу 16 (кислородная шкала). Однако соотношение кислорода-17 и кислорода-18 в природном кислороде, который также использовался в расчётах атомной массы, приводило к наличию двух разных таблиц атомных масс. Химики использовали шкалу, основанную на том, что естественная смесь изотопов кислорода должна была иметь атомную массу 16, тогда как физики присваивали то же число 16 атомной массе наиболее распространённого изотопа кислорода (имеющего восемь протонов и восемь нейтронов).

Источник

Относительная атомная масса

А́томная ма́сса, относительная атомная масса (устаревшее название — атомный вес) — значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы. В настоящее время атомная единица массы принята равной 1/12 массы нейтрального атома наиболее распространённого изотопа углерода 12 C, поэтому атомная масса этого изотопа по определению равна точно 12. только для свинца изотопа атомная масса не является целым числом, хотя и близка к массовому числу данного изотопа (т. е. суммарному количеству нуклонов — протонов и нейтронов — в его ядре). Разность между атомной массой изотопа и его массовым числом называется избытком массы (обычно его выражают в МэВ). Он может быть как положительным, так и отрицательным; причина его возникновения — нелинейная зависимость энергии связи ядер от числа протонов и нейтронов, а также различие в массах протона и нейтрона.

Читайте также:  Иксион сага другое измерение персонажи

Зависимость атомной массы от массового числа такова: избыток массы положителен у водорода-1, с ростом массового числа он уменьшается и становится отрицательным, пока не достигается минимум у железа-56, потом начинает расти и возрастает до положительных значений у тяжёлых нуклидов. Это соответствует тому, что деление ядер, более тяжёлых, чем железо, высвобождает энергию, тогда как деление лёгких ядер требует энергии. Напротив, слияние ядер легче железа высвобождает энергию, слияние же элементов тяжелее железа требует дополнительной энергии.

Атомная масса химического элемента (также «средняя атомная масса», «стандартная атомная масса») является средневзвешенной атомной массой всех стабильных изотопов данного химического элемента с учётом их природной распространённости в земной коре и атмосфере. Именно эта атомная масса представлена в периодической таблице, её используют в стехиометрических расчётах. Атомная масса элемента с нарушенным изотопным соотношением (например, обогащённого каким-либо изотопом) отличается от стандартной.

Молекулярной массой химического соединения называется сумма атомных масс элементов, составляющих её, умноженных на стехиометрические коэффициенты элементов по химической формуле соединения. Строго говоря, масса молекулы меньше массы составляющих её атомов на величину, равную энергии связи молекулы. Однако этот дефект массы на 9-10 порядков меньше массы молекулы, и им можно пренебречь.

Определение моля (и числа Авогадро) выбирается таким образом, чтобы масса одного моля вещества (молярная масса), выраженная в граммах, была численно равна атомной (или молекулярной) массе этого вещества. Например, атомная масса железа равна 55,847. Поэтому один моль атомов железа (т. е. их количество, равное числу Авогадро, 6,022·10 23 ) содержит 55,847 граммов.

Прямое сравнение и измерение масс атомов и молекул выполняется с помощью масс-спектрометрических методов.

История

До 1960-х годов атомную массу определяли таким образом, чтобы изотоп кислород-16 имел атомную массу 16 (кислородная шкала). Однако соотношение кислорода-17 и кислорода-18 в природном кислороде, который также использовался в расчётах атомной массы, приводило к наличию двух разных таблиц атомных масс. Химики использовали шкалу, основанную на том, что естественная смесь изотопов кислорода должна была иметь атомную массу 16, тогда как физики присваивали то же число 16 атомной массе наиболее распространённого изотопа кислорода (имеющего восемь протонов и восемь нейтронов).

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Относительная атомная масса» в других словарях:

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССА — (о.а.м., раньше атомная масса), масса АТОМА химического ЭЛЕМЕНТА, встречающегося в природе, деленная на 1/12 массы атома углерода 12. Встречающаяся в природе форма может состоять из двух или более изотопов, и о.а.м. учитывает это при выведении… … Научно-технический энциклопедический словарь

относительная атомная масса — santykinė atominė masė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Cheminio elemento vidutinės masės ir nuklido ¹²C atomo masės 1/12 dalies dalmuo. atitikmenys: angl. atomic mass; atomic weight; relative atomic mass vok. Atommasse … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

относительная атомная масса — santykinė atominė masė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vidutinės elemento atomų masės ir 1/12 nuklido ¹²C atomo masės dalmuo. atitikmenys: angl. atomic mass; atomic weight; relative atomic mass vok. Atommasse, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

относительная атомная масса — santykinė atominė masė statusas T sritis chemija apibrėžtis Vidutinės elemento atomų masės ir 1/12 nuklido ¹²C atomo masės santykis. atitikmenys: angl. atomic mass; atomic weight; relative atomic mass rus. атомная масса; атомный вес;… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Атомная масса — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Атомная масса, относительная атомная масса (устаревшее название атомный вес) значение масс … Википедия

атомная масса — santykinė atominė masė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Cheminio elemento vidutinės masės ir nuklido ¹²C atomo masės 1/12 dalies dalmuo. atitikmenys: angl. atomic mass; atomic weight; relative atomic mass vok. Atommasse … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

атомная масса — santykinė atominė masė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vidutinės elemento atomų masės ir 1/12 nuklido ¹²C atomo masės dalmuo. atitikmenys: angl. atomic mass; atomic weight; relative atomic mass vok. Atommasse, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

атомная масса — santykinė atominė masė statusas T sritis chemija apibrėžtis Vidutinės elemento atomų masės ir 1/12 nuklido ¹²C atomo masės santykis. atitikmenys: angl. atomic mass; atomic weight; relative atomic mass rus. атомная масса; атомный вес;… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

АТОМНАЯ МАССА — Понятие об этой величине претерпевало длительные изменения в соответствии с изменением представления об атомах. Согласно теории Дальтона (1803), все атомы одного и того же химического элемента идентичны и его атомная масса это число, равное… … Энциклопедия Кольера

изотопы — ов; мн. (ед. изотоп, а; м.). [от греч. isos равный и topos место] Спец. Разновидности одного и того же химического элемента, различающиеся массой атомов. Радиоактивные изотопы. Изотопы урана. ◁ Изотопный, ая, ое. И. индикатор. * * * изотопы (от… … Энциклопедический словарь

Источник

Относительная атомная и молекулярная массы

Понятия

Для осознания, что такое относительная атомная масса в химии, следует понимать, что абсолютная масса атома слишком мала, чтобы выражать её в граммах, а тем более в килограммах. Поэтому в современной химии за атомную единицу массы (а. е. м.) взята 1/12 часть массы углерода. Относительная атомная масса равна отношению абсолютной массы к 1/12 абсолютной массы углерода. Другими словами относительная масса отражает, во сколько раз масса атома конкретного вещества превышает 1/12 массы атома углерода. Например, относительная масса азота – 14, т.е. атом азота содержит 14 а. е. м. или в 14 раз больше, чем 1/12 часть атома углерода.

Рис. 1. Атомы и молекулы.

Среди всех элементов водород самый лёгкий, его масса равна 1 единице. Самые тяжёлые атомы имеют массу в 300 а. е. м.

Молекулярная масса – значение, показывающее, во сколько раз масса молекулы превышает 1/12 часть массы углерода. Также выражается в а. е. м. Масса молекулы складывается из массы атомов, поэтому для вычисления относительной молекулярной массы необходимо сложить значения масс атомов вещества. Например, относительная молекулярная масса воды равна 18. Это значение складывается из относительных атомных масс двух атомов водорода (2) и одного атома кислорода (16).

Рис. 2. Углерод в периодической таблице.

Как видно, эти два понятия имеют несколько общих характеристик:

  • относительная атомная и молекулярная массы вещества – безразмерные величины;
  • относительная атомная масса имеет обозначение Ar, молекулярная – Mr;
  • единица измерения одинакова в обоих случаях – а. е. м.

Молярная и молекулярная массы совпадают численно, но отличаются по размерности. Молярная масса – это отношение массы вещества к количеству молей. Она отражает массу одного моля, который равен числу Авогадро, т.е. 6,02 ⋅ 10 23 . Например, 1 моль воды весит 18 г/моль, а Mr2О) = 18 а. е. м. (тяжелее в 18 раз одной атомной единицы массы).

Как рассчитать

Чтобы выразить относительную атомную массу математически, следует определить, что 1/2 часть углерода или одна атомная единица массы равна 1,66⋅10 −24 г. Следовательно, формула относительной атомной массы имеет следующий вид:

где ma – абсолютная атомная масса вещества.

Относительная атомная масса химических элементов указана в периодической таблице Менделеева, поэтому её не нужно рассчитывать самостоятельно при решении задач. Относительные атомные массы принято округлять до целых. Исключение составляет хлор. Масса его атомов равна 35,5.

Следует обратить внимание, что при расчёте относительной атомной массы элементов, имеющих изотопы, учитывается их среднее значение. Атомная масса в этом случае высчитывается следующим образом:

где Ar,i – относительная атомная масса изотопов, ni – содержание изотопов в природных смесях.

Например, кислород имеет три изотопа – 16 О, 17 О, 18 О. Их относительная масса равна 15,995, 16,999, 17,999, а их содержание в природных смесях – 99,759 %, 0,037 %, 0,204 % соответственно. Поделив проценты на 100 и подставив значения, получим:

Обратившись к периодической таблице, легко найти это значение в клетке кислорода.

Рис. 3. Таблица Менделеева.

Относительная молекулярная масса – сумма масс атомов вещества:

При определении значения относительной молекулярной массы учитываются индексы символов. Например, вычисление массы H2CO3 выглядит следующим образом:

Зная относительную молекулярную массу, можно вычислить относительную плотность одного газа по второму, т.е. определить, во сколько раз одно газообразное вещество тяжелее второго. Для этого используется уравнение D(y)x = Mr(х) / Mr(y).

Что мы узнали?

Из урока 8 класса узнали об относительной атомной и молекулярной массе. За единицу относительной атомной массы принята 1/12 часть массы углерода, равная 1,66⋅10 −24 г. Для вычисления массы необходимо абсолютную атомную массу вещества разделить на атомную единицу массы (а. е. м.). Значение относительной атомной массы указано в периодической системе Менделеева в каждой клетке элемента. Молекулярная масса вещества складывается из суммы относительных атомных масс элементов.

Источник