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Comment calculer la masse atomique

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On peut vous demander de calculer la masse atomique en chimie ou en physique. Il y a plus d'une façon de trouver la masse atomique. La méthode que vous utilisez dépend des informations que vous avez données. Premièrement, c’est une bonne idée de comprendre ce que signifie exactement la masse atomique.

Qu'est-ce que la masse atomique?

La masse atomique est la somme des masses des protons, des neutrons et des électrons dans un atome, ou de la masse moyenne, dans un groupe d'atomes. Cependant, les électrons ont tellement moins de masse que les protons et les neutrons qu'ils ne sont pas pris en compte dans le calcul. La masse atomique est donc la somme des masses de protons et de neutrons. Selon votre situation, il existe trois façons de trouver la masse atomique. Lequel utiliser dépend de si vous avez un seul atome, un échantillon naturel de l'élément ou devez simplement connaître la valeur standard.

3 façons de trouver la masse atomique

La méthode utilisée pour déterminer la masse atomique dépend du type d’atome, d’un échantillon naturel ou d’un échantillon contenant un rapport connu d’isotopes:

1) Consulter la masse atomique sur le tableau périodique

S'il s'agit de votre première rencontre avec la chimie, votre professeur voudra vous apprendre à utiliser le tableau périodique pour trouver la masse atomique (poids atomique) d'un élément. Ce numéro est généralement indiqué sous le symbole d'un élément. Recherchez le nombre décimal, qui est une moyenne pondérée des masses atomiques de tous les isotopes naturels d'un élément.

Exemple: Si vous êtes invité à donner la masse atomique de carbone, vous devez d'abord connaître son symbole d'élément, C. Recherchez C dans le tableau périodique. Un numéro est le numéro d'élément ou le numéro atomique de carbone. Le nombre atomique augmente à mesure que vous traversez la table. Ce n'est pas la valeur que vous voulez. La masse atomique ou poids atomique est le nombre décimal. Le nombre de chiffres significatifs varie en fonction du tableau, mais la valeur est d'environ 12,01.

Cette valeur sur un tableau périodique est donnée en unités de masse atomique ou en amu, mais pour les calculs de chimie, vous écrivez généralement la masse en atomes en grammes par mole ou en g / mol. La masse atomique de carbone serait de 12,01 grammes par mole d'atomes de carbone.

2) Somme des protons et des neutrons pour un seul atome

Pour calculer la masse atomique d'un seul atome d'un élément, additionnez la masse de protons et de neutrons.

Exemple: Trouvez la masse atomique d'un isotope de carbone ayant 7 neutrons. Vous pouvez voir dans le tableau périodique que le carbone a un numéro atomique de 6, qui est son nombre de protons. La masse atomique de l'atome est la masse des protons plus la masse des neutrons, 6 + 7 ou 13.

3) Moyenne pondérée pour tous les atomes d'un élément

La masse atomique d'un élément est une moyenne pondérée de tous les isotopes de l'élément en fonction de leur abondance naturelle. Il est simple de calculer la masse atomique d'un élément avec ces étapes.
Généralement, dans ces problèmes, vous obtenez une liste d'isotopes avec leur masse et leur abondance naturelle, sous forme de valeur décimale ou en pourcentage.

  1. Multipliez la masse de chaque isotope par son abondance. Si votre abondance est un pourcentage, divisez votre réponse par 100.
  2. Ajoutez ces valeurs ensemble.

La réponse est la masse atomique totale ou le poids atomique de l'élément.

Exemple: vous recevez un échantillon contenant 98% de carbone 12 et 2% de carbone 13. Quelle est la masse atomique relative de l'élément?

Commencez par convertir les pourcentages en valeurs décimales en divisant chaque pourcentage par 100. L’échantillon devient 0,98 carbone 12 et 0,02 carbone 13. (Astuce: vous pouvez vérifier vos calculs en vous assurant que les décimales totalisent 1. 0.98 + 0.02 = 1.00).

Ensuite, multipliez la masse atomique de chaque isotope par la proportion de l'élément dans l'échantillon:

0,98 x 12 = 11,76
0,02 x 13 = 0,26

Pour la réponse finale, additionnez-les:

11,76 + 0,26 = 12,02 g / mol

Remarque avancée: Cette masse atomique est légèrement supérieure à la valeur indiquée dans le tableau périodique pour l’élément carbone. Qu'est-ce que cela vous dit? L’échantillon que vous avez reçu pour analyse contenait plus de carbone 13 que la moyenne. Vous le savez parce que votre masse atomique relative est supérieure à la valeur du tableau périodique, même si le numéro du tableau périodique comprend des isotopes plus lourds, tels que le carbone 14. Notez également que les chiffres donnés dans le tableau périodique s'appliquent à la croûte terrestre / atmosphère et peuvent avoir peu d'incidence sur le rapport isotopique attendu dans le manteau ou le noyau ou dans d'autres mondes.

Au fil du temps, vous remarquerez peut-être que les valeurs de masse atomique répertoriées pour chaque élément du tableau périodique peuvent changer légèrement. Cela se produit lorsque les scientifiques révisent le ratio isotopique estimé dans la croûte. Dans les tableaux périodiques modernes, il est parfois fait référence à une plage de valeurs plutôt qu’à une seule masse atomique.

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