Chemie für Nicht-Majors (Deutsch)

Haben Sie jemals versucht, einen Felsbrocken zu bewegen?

haben Sie einen Haufen Steine zu bewegen und entscheiden müssen, was Ausrüstung, die Sie mieten möchten, zu bewegen. Wenn die Felsen ziemlich klein sind, können Sie sie mit einer Schaufel aufnehmen. Größere Steine könnten von Hand bewegt werden, aber große Felsbrocken benötigen eine Art mechanische Schaufel., Die Menge jeder Art von Gestein bestimmt auch, wie viel Zeit Sie benötigen, um die Arbeit zu erledigen. Die Kenntnis der relativen Mengen an großen, mittleren und kleinen Gesteinen kann sehr nützlich sein, um zu entscheiden, wie man sich dem Job nähert.

Die meisten Elemente kommen natürlich als Mischung aus zwei oder mehr Isotopen vor. Tabelle unten zeigt die natürlichen Isotope von mehreren Elementen, zusammen mit der prozentualen natürlichen Fülle von jedem.

Bei einigen Elementen überwiegt ein bestimmtes Isotop stark gegenüber den anderen Isotopen., Natürlich vorkommender Wasserstoff ist fast alles Wasserstoff-1 und natürlich vorkommender Sauerstoff ist fast alles Sauerstoff-16. Für viele andere Elemente kann jedoch mehr als ein Isotop in größeren Mengen vorhanden sein. Chlor (Ordnungszahl 17) ist ein gelblich-grünes Giftgas. Ungefähr drei Viertel aller Chloratome haben 18 Neutronen, was diesen Atomen eine Massenzahl von 35 gibt. Etwa ein Viertel aller Chloratome haben 20 Neutronen, was diesen Atomen eine Massenzahl von 37 gibt. Wenn Sie einfach den arithmetischen Durchschnitt der genauen Atommassen berechnen würden, würden Sie 36 erhalten.,

\displaystyle\frac{\left(34.969+36.966 machen\right)}{2}=35.968\text{ amu}

Klar die tatsächliche Durchschnittliche Atommasse von der letzten Spalte der Tabelle ist deutlich niedriger. Warum? Wir müssen die prozentualen natürlichen Abundanzen jedes Isotops berücksichtigen, um den sogenannten gewichteten Durchschnitt zu berechnen. Die Atommasse eines Elements ist der gewichtete Durchschnitt der Atommassen der natürlich vorkommenden Isotope dieses Elements. Das folgende Beispielproblem zeigt, wie die Atommasse von Chlor berechnet wird.,

Beispielproblem: Berechnung der Atommasse

Verwenden Sie die Atommassen jedes der beiden Isotope von Chlor zusammen mit ihren prozentualen Abundanzen, um die durchschnittliche Atommasse von Chlor zu berechnen.

Schritt 1: Listen Sie die bekannten und unbekannten Mengen auf und planen Sie das Problem.

Bekannt

• Chlor-35: Atommasse = 34.969 amu und % Fülle = 75.77%
• Chlor-37: Atommasse = 36.966 amu und % Fülle = 24.23%

Unbekannt

• Durchschnittliche Atommasse von Chlor

Ändern Sie jede prozentuale Häufigkeit in Dezimalform, indem Sie sie durch 100 dividieren., Multiply this value by the atomic mass of that isotope. Add together for each isotope to get the average atomic mass.

Step 2: Calculate

Note: Applying significant figure rules results in the 35.45 amu result without excessive rounding error., In einem Schritt:

(0.7577 × 34.969) + (0.2423 × 36.966) = 35.45 amu

Schritt 3: Denken Sie über Ihr Ergebnis.

Die berechnete durchschnittliche Atommasse liegt näher an 35 als an 37, da ein größerer Prozentsatz natürlich vorkommender Chloratome die Massenzahl von 35 hat. Es stimmt mit dem Wert aus der obigen Tabelle überein .

Sehen Sie sich diese Videos an, um mehr über diese Berechnungen zu erfahren:

http://www.kentchemistry.com/links/AtomicStructure/atomicmasscalc.htm