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📜  什么是分数原子质量？

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:54:18.096000             🧑  作者: Mango

什么是分数原子质量？

仍然保持其作为化学元素身份的最小可能物质，由被电子包围的原子核组成，称为原子。这些是构成元素的原子。元素是所有原子中质子数相同的材料。质子、电子和中子是构成原子的三个基本粒子。

质子（带正电）和中子位于原子核（中心）中（不带电）。电子包含在电子壳层中，电子壳层是原子的最外层区域（带负电）。从那时起，出现了原子质量的概念。质子和中子的共同质量约为 1.67×10 -24克。一个原子质量单位 (amu) 或一个道尔顿是科学家量化这一质量的方式。质子带正电，但中子不带电荷，尽管它们的质量相同。

原子质量

以原子质量单位测量的元素原子的平均质量是它的原子质量（amu，也称为道尔顿，D）。尽管千克是 SI 质量单位，但原子质量通常以非 SI 单位道尔顿（符号：Da，或 u）表示。在这里，1 道尔顿定义为静止时单个碳 12 原子质量的 1 ⁄ 12。元素的原子质量是其所有同位素的加权平均值，其中每个同位素的质量乘以该同位素的丰度。

示例：氢的原子质量为 1，氦的原子质量为 4.00260（约 4）

ElementAtomic Mass
Lithium6.940
Silicon28.09
Chlorine35.457
Carbon12.01
Polonium210.00
Bismuth209.00

在上表中，有些元素的原子质量为整数，而有些元素的原子质量为十进制。有 21 种元素只有一种同位素，这意味着它们的所有原子都具有相同的质量。所有其他元素都有两种或多种同位素，因此它们的原子至少有两个不同的质量。然而，当它们与其他元素混合时，所有元素都遵循固定比例定律，因此它们的行为就好像它们只有一种具有确定质量的原子。

克原子质量：原子质量以克表示，称为克原子质量。

计算原子质量的公式：

可以通过参考元素周期表或借助给定的公式来确定元素的原子质量。

示例：求原子序数为 18，中子数为 20 的元素质量数。

解决方案：

分数原子质量的原因：

  • 大多数元素的原子质量都是分数，因为它们以不同质量的同位素混合物的形式存在。
  • 由于同位素的原子质量不同，因此计算单个元素的平均原子质量。
  • 平均质量 = 所有同位素的总质量/同位素数

总的来说，我们可以说由于单个元素的多个同位素具有分数原子质量。

从以上几点可以清楚地看出，具有超过 1 个同位素的元素的原子质量是不同的。为了解决这个难题，我们将原子质量定义为元素天然存在的同位素的加权平均质量。

因此，大多数元素存在于不同的同位素中，即具有不同质量的原子，例如 Cl 有两个同位素，质量数为 35 和 37，比例为 3:1。因此，取平均值。

铅的例子：发现天然存在的铅由四种同位素组成：

  • 1.40% 204 Pb 82 ，其同位素质量为203.973。
  • 24.10% 206 Pb 82 ，同位素质量为205.974
  • 22.10% 207 Pb 82 ，其同位素质量为206.976。
  • 52.40% 208 Pb 82同位素质量为207.9

考虑 1 个铅分子并计算铅的每个同位素的平均原子质量。

在这一点上，应该强调同位素存在的一个重要后果。当获得极其精确的结果时，原子量可能会因收集元素样本的位置而显着变化。因此，国际纯粹与应用化学联合会的同位素丰度和原子量委员会重新定义了具有两种或多种同位素的十种元素的原子量。各种同位素的百分比变化很大，具体取决于元素的来源。

示例问题

问题1：特定气体混合物中氧和氮的质量比为1：4。它们的分子数之比是多少？

回答：

问题 2：求16.0 g 臭氧 (O 3 )、28.0 g 一氧化碳 (CO) 和 32.0 g 氧气 (O 2 ) 中氧原子 (O) 的数量之比。 （原子质量：C =12，O =16，阿伏伽德罗常数 N A = 6.0 × 10 23 mol -1 ）

回答：

问题 3：确定以下用于医学诊断的同位素中质子、中子和电子的数量：

(a) 原子序数 9，质量数 18，电荷 1−

(b) 原子序数 43，质量数 99，电荷 7+

回答：

问题4：一种元素的自然丰度和同位素质量如下：丰度为90.92%为19.99 amu，丰度为0.26%为20.99 amu，丰度为8.82%为21.99 amu。计算该元素的平均原子质量。

回答：

问题 5：大多数元素的原子质量都是分数。这可能的原因是什么？

回答：

问题6：什么是分数原子质量？

回答：

问题7：计算溴原子的平均原子质量

回答：