Dlaczego masy atomowe większości elementów są ułamkowe?

Odpowiedź:

Masy atomowe większości pierwiastków są ułamkowe, ponieważ istnieją jako mieszanina izotopów o różnych masach.

Wyjaśnienie:

Większość pierwiastków występuje jako mieszanina izotopów o różnych masach. Ułamkowe masy atomowe powstają z powodu tej mieszaniny.

Śr. masa = całkowita masa wszystkich atomów / liczba atomów.

Zanim obliczymy średnią masę atomów, użyjmy analogii.

#color (niebieski) („Załóżmy, że klasa zawiera 10 chłopców (masa 60 kg) i 20 dziewcząt (masa 55 kg).” #

#color (niebieski) („Jaka jest średnia masa uczniów.” #

#color (niebieski) („Masa chłopców = 600 kg”) #

#color (niebieski) („Masa dziewcząt = 1100 kg”) #

#color (niebieski) („Całkowita masa studentów = 1700 kg” ”#

#color (niebieski) („Średnia masa 1 ucznia” = „1700 kg” / „30 uczniów” = „56,7 kg / ucznia”) #

Teraz użyjmy tej techniki do obliczenia średniej masy mieszaniny izotupów.

Przykład

Jeśli 80,0% pierwiastka ma masę atomową 42,0 u, a 20,0% ma masę atomową 43,0 u, jaka jest średnia masa mieszaniny?

Rozwiązanie

Załóżmy, że mamy 1000 atomów. Następnie 800 będzie miało masę 42,0 u, a 200 będzie mieć masę 43,0 u.

# „Masa 800 atomów = 800 × 42,0 u = 33 600 u” #

# „Masa 200 atomów = 200 × 43,0 u = 8600 u” #

# „Masa 1000 atomów = 42 200 u” #

# „Średnia masa atomu” = „42 200 u” / „1000 atomów” = „42,2 u / atom” #

Alternatywne rozwiązanie

Średnia masa jest masą każdego izotopu pomnożoną przez jego procent. A zatem, # "Średnia masa = 80,0% x 42,0 u + 20,0% x 43,0 u = 33,6 u + 8,6 u = 42,2 u" #

Druga metoda jest łatwiejsza, ale nie wyjaśnia intuicyjnie, dlaczego odpowiedzią jest średnia masa atomowa.