objetivos de aprendizaje
- Definir masa atómica.
- calcular la masa atómica dada la información relevante sobre los isótopos.
¿alguna vez has intentado mover una roca?
Tienes un montón de rocas que mover y necesitas decidir qué equipo quieres alquilar para moverlas. Si las rocas son bastante pequeñas, puedes conseguir una pala para recogerlas. Las rocas más grandes se pueden mover a mano, pero las grandes rocas necesitarán algún tipo de pala mecánica., La cantidad de cada tipo de roca también determinará cuánto tiempo necesitará para hacer el trabajo. Conocer las cantidades relativas de rocas grandes, medianas y pequeñas puede ser muy útil para decidir cómo abordar el trabajo.
La mayoría de los elementos ocurren naturalmente como una mezcla de dos o más isótopos. La siguiente tabla muestra los isótopos naturales de varios elementos, junto con el porcentaje de abundancia natural de cada uno.
para algunos elementos, un isótopo en particular predomina mucho sobre los otros isótopos., El hidrógeno natural es casi todo el hidrógeno-1 y el oxígeno natural es casi todo el oxígeno-16. Para muchos otros elementos, sin embargo, más de un isótopo puede existir en cantidades más sustanciales. El cloro (número atómico 17) es un gas tóxico de color verde amarillento. Aproximadamente tres cuartas partes de todos los átomos de cloro tienen 18 neutrones, dando a esos átomos un número de masa de 35. Aproximadamente una cuarta parte de todos los átomos de cloro tienen 20 neutrones, dando a esos átomos un número de masa de 37. Si simplemente calculara el promedio aritmético de las masas atómicas precisas, obtendría 36.,
\displaystyle\frac {\left(34.969+36.966\right)}{2}=35.968 \ text{ amu}
claramente la masa atómica promedio real de la última columna de la tabla es significativamente menor. ¿Por qué? Necesitamos tener en cuenta el porcentaje de abundancias naturales de cada isótopo para calcular lo que se llama el promedio ponderado. La masa atómica de un elemento es el promedio ponderado de las masas atómicas de los isótopos naturales de ese elemento. El problema de la muestra a continuación muestra cómo calcular la masa atómica del cloro.,
problema de la muestra: calcular la masa atómica
utilice las masas atómicas de cada uno de los dos isótopos de cloro junto con su porcentaje de abundancias para calcular la masa atómica promedio de cloro.
Paso 1: enumere las cantidades conocidas y desconocidas y planifique el problema.
Known
- chlorine-35: atomic mass = 34.969 amu and % abundance = 75.77%
- chlorine-37: atomic mass = 36.966 amu and % abundance = 24.23%
Unknown
- average atomic mass of chlorine
Change each percent abundance into decimal form by dividing by 100., Multiply this value by the atomic mass of that isotope. Add together for each isotope to get the average atomic mass.
Step 2: Calculate
| chlorine-35 | 0.7577 × 34.969 = 26.50 amu |
| chlorine-37 | 0.2423 × 26.966 = 8.957 amu |
| average atomic mass | 26.50 + 8.957 = 35.45 amu |
Note: Applying significant figure rules results in the 35.45 amu result without excessive rounding error., En un paso:
(0.7577 × 34.969) + (0.2423 × 36.966) = 35.45 amu
Paso 3: piensa en tu resultado.
la masa atómica promedio calculada es más cercana a 35 que a 37 porque un mayor porcentaje de átomos de cloro naturales tienen el número de masa de 35. Está de acuerdo con el valor de la tabla anterior .
vea estos videos para obtener más información sobre estos cálculos:
http://www.kentchemistry.com/links/AtomicStructure/atomicmasscalc.htm
resumen
- La masa atómica de un elemento es el promedio ponderado de las masas atómicas de los isótopos naturales de ese elemento.,
- Los cálculos de la masa atómica utilizan el porcentaje de abundancia de cada isótopo.
Practice
Haga clic en el siguiente enlace para obtener algo de experiencia en determinaciones de masa atómica:
http://www.collegeadjuncts.org/javascripts/AtomicMass.html
Review
- Define atomic mass.
- ¿Qué información necesita para calcular la masa atómica de un elemento?
- calcular la masa atómica de carbono utilizando los datos proporcionados en la tabla siguiente.,
|
el número de masa |
peso exacto |
la abundancia por ciento |
Glosario
- masa atómica: La media ponderada de las masas atómicas de los isótopos naturales de ese elemento.
- porcentaje de Abundancia: para calcular el promedio ponderado, tenga en cuenta el porcentaje de abundancias naturales de cada isótopo., La masa atómica de un elemento es el promedio ponderado de las masas atómicas de los isótopos naturales de ese elemento.