Massa atomica dal problema di chimica dell'abbondanza atomica

Potresti aver notato che la massa atomica di un elemento non è la stessa della somma dei protoni e dei neutroni di un singolo atomo. Questo perché gli elementi esistono come più isotopi. Mentre ogni atomo di un elemento ha lo stesso numero di protoni, può avere un numero variabile di neutroni. La massa atomica sulla tavola periodica è una media ponderata delle masse atomiche di atomi osservate in tutti i campioni di quell'elemento. È possibile utilizzare l'abbondanza atomica per calcolare la massa atomica di qualsiasi campione di elemento se si conosce la percentuale di ciascun isotopo.

Esempio di abbondanza atomica Problema di chimica

L'elemento boro è costituito da due isotopi, ¹⁰₅Gruppo musicale ¹¹₅B. Le loro masse, basate sulla scala del carbonio, sono rispettivamente 10.01 e 11.01. L'abbondanza di ¹⁰₅B è il 20,0% e l'abbondanza di ¹¹₅B è 80,0%.

Qual è la massa atomica del boro?

Soluzione:

Le percentuali di più isotopi devono aggiungere fino al 100%. Applicare la seguente equazione al problema:

massa atomica = (massa atomica X₁) · (% Di X₁) / 100 + (massa atomica X₂) · (% Di X₂) / 100 + ...
dove X è un isotopo dell'elemento e% di X è l'abbondanza dell'isotopo X.

Sostituisci i valori di boro in questa equazione:

massa atomica di B = (massa atomica di ¹⁰₅B ·% di ¹⁰₅B / 100) + (massa atomica di ¹¹₅B ·% di ¹¹₅B / 100)
massa atomica di B = (10.01 · 20.0 / 100) + (11.01 · 80.0 / 100)
massa atomica di B = 2,00 + 8,81
massa atomica di B = 10,81

Risposta:

La massa atomica del boro è 10,81.

Si noti che questo è il valore elencato nella tavola periodica per la massa atomica del boro. Sebbene il numero atomico di boro sia 10, la sua massa atomica è più vicina a 11 che a 10, riflettendo il fatto che l'isotopo più pesante è più abbondante dell'isotopo più leggero.

Perché non sono inclusi gli elettroni?

Il numero e la massa di elettroni non sono inclusi in un calcolo della massa atomica perché la massa dell'elettrone è infinitesimale rispetto a quella di un protone o neutrone. Fondamentalmente, gli elettroni non influenzano significativamente la massa di un atomo.