İçerik
- Atom nedir?
- İzotoplar ve Kütle Sayısı
- Ortalama Kütle Formülü
- Ağırlıklı Ortalama ve İzotoplar
- Ortalama Atom Kütlesi: Örnek
Verilerle çalışabilecek tomurcuklanan bir bilim insanı olarak yerine getirmeniz gereken ortak görevlerden biri, ortalama kavramını anlamaktır. Genellikle, okuduğunuz, kitle gibi tek bir özelliğe göre farklılık gösteren benzer nesnelerin bir örneğiyle karşılaşırsınız.
Atomlar gibi doğrudan tartılamayacağınız bir grup nesnenin ortalama kütlesini hesaplamanız bile gerekebilir.
Doğada oluşan 92 atomun çoğu, izotop adı verilen iki veya daha az farklı formda gelir. Aynı elementin izotopları, birbirlerinden ancak çekirdeklerinde bulunan nötronların sayısında farklılık gösterir.
Bilinen bir farklı izotop havuzundan çekilen bir atom seçiminin ortalama kütlesini bulmak için bu ilkelerin tümünü birlikte uygulamak faydalı olabilir.
Atom nedir?
Atomlar, o elementin tüm özelliklerinden oluşan bir elementin en küçük bireysel birimidir. Atomlar, neredeyse kütlesiz elektronların yörüngesinde bulunan proton ve nötron içeren bir çekirdekten oluşur.
Protonlar ve nötronlar birbirleriyle aynıdır. Her bir proton, bir elektronun (negatif) işareti ile aynı büyüklükte ve zıt bir pozitif elektrik yükü içerirken, nötronlar net bir yük taşımamaktadır.
Atomlar, temel olarak, sadece atomdaki protonların sayısı olan atom numaraları ile karakterize edilir. Elektronların eklenmesi veya çıkarılması, iyon adı verilen yüklü bir atom oluştururken nötronların sayısının değiştirilmesi, söz konusu atomun ve dolayısıyla elementin bir izotopunu yaratır.
İzotoplar ve Kütle Sayısı
Bir atomun kütle sayısı protonların sayısı ve sahip olduğu nötronlardır. Örneğin Chromium (Cr), 24 protona sahiptir (bu nedenle elementi krom olarak tanımlamaktadır) ve en stabil haliyle - yani, doğada en sık görünen izotoptur - 28 nötronu vardır. Böylece kütle sayısı 52'dir.
Bir elemanın izotopları, yazıldığında kütle numaralarıyla belirtilir. Bu nedenle, 6 proton ve 6 nötronlu karbon izotop karbon-12 iken bir ilave nötron içeren daha ağır izotop karbon-13'tür.
Çoğu element, "popülerlik" anlamında diğerlerinden önemli ölçüde baskın olan izotopların bir karışımı olarak ortaya çıkar. Örneğin, doğal olarak oluşan oksijenin yüzde 99,76'sı oksijen-16'dır. Bununla birlikte, klor ve bakır gibi bazı elementler, daha geniş bir izotop dağılımı göstermektedir.
Ortalama Kütle Formülü
Bir matematiksel ortalama, bir örnekteki bireysel sonuçların toplamının bir örnekteki toplam madde sayısına bölünmesidir. Örneğin, 3, 4, 5, 2 ve 5'lik sınav notlarını alan beş öğrenciden oluşan bir sınıfta, sınavdaki sınıf ortalaması (3 + 4 + 5 + 2 + 5) ÷ 5 = 3,8 olacaktır.
Ortalama kütle denklemi sayısız yolla yazılabilir ve bazı durumlarda standart sapma gibi ortalama ile ilgili özellikleri bilmeniz gerekir. Şimdilik sadece temel tanımlamaya odaklanın.
Ağırlıklı Ortalama ve İzotoplar
Doğada meydana gelen belirli bir elementin her izotopunun göreceli fraksiyonunu bilmek, atom kütlesi bu elementin, bir ortalama olması nedeniyle, herhangi bir atomun kütlesi değil, mevcut olan en ağır ve en hafif izotoplar arasında bulunan bir sayıdır.
Tüm izotopların tümü aynı miktarda mevcutsa, sadece her tür izotopun kütlesini toplayabilir ve mevcut farklı izotop türlerine (genellikle iki veya üç) bölebilirsiniz.
Atomik kütle birimlerinde (amu) verilen ortalama atom kütlesi her zaman kütle sayısına benzer, ancak bir sayı değildir.
Ortalama Atom Kütlesi: Örnek
Klor-35, 34.969 amu atomik kütleye sahiptir ve Dünya'daki klorun% 75.77'sini oluşturmaktadır.
Klor-37, 36.966 amu atom kütlesine ve% 24.23'lük bir bolluğa sahiptir.
Klorun ortalama atom kütlesini hesaplamak için, (ağırlıklı) ortalamayı bulmak, ancak yüzdeleri ondalık olarak değiştirmek için elementin periyodik tablosundaki bilgileri kullanın (Kaynaklara bakınız):
(34.969 × 0.7577) + (36.966 × 0.2423) = 35.45 amu