1
Định nghĩa khối lượng mol. Khối lượng mol của một chất là khối lượng [tính bằng gam] của một mol chất đó.[2] X Nguồn nghiên cứu Đi tới nguồn Để tính khối lượng mol của một nguyên tố, ta lấy khối lượng nguyên tử của chất đó nhân với hệ số chuyển đổi gam trên mol [g/mol] .
2
Tìm nguyên tử khối trung bình của một nguyên tố. Nguyên tử khối trung bình của một nguyên tố là khối lượng trung bình, tính theo đơn vị nguyên tử, trong một mẫu bao gồm tất cả các đồng vị của nguyên tố đó.[3] X Nguồn nghiên cứu Đi tới nguồn Thông tin này thường được nêu trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Bằng cách xác định vị trí của nguyên tố, bạn có thể tìm thấy nguyên tử khối trung bình được viết ngay phía dưới kí hiệu hóa học của nguyên tố đó. Giá trị này không phải là một số nguyên mà là một số có phần thập phân.
- Ví dụ, với hydro, nguyên tử khối trung bình là 1,007; nguyên tử khối trung bình của các-bon là 12,0107; nguyên tử khối trung bình của oxy là 15,9994; clo có nguyên tử khối trung bình là 35,453.
3
Lấy nguyên tử khối trung bình nhân với hằng số khối lượng mol. Đơn vị của khối lượn mol được định nghĩa là 0,001 kilogam trên mol, hay 1 gam trên mol. Tích số của nguyên tử khối trung bình và hằng số khối lượng mol sẽ chuyển đổi đơn vị của khối lượng nguyên tử sang gam trên mol, vì thế, khối lượng mol của hydro sẽ là 1,007 gam trên mol, của các-bon là 12,0107 gam trên mol, của oxy là 15,9995 gam trên mol, và của clo là 35,453 gam trên mol.
- Một số nguyên tố tồn tại trong tự nhiên dưới dạng phân tử gồm hai hay nhiều nguyên tử giống nhau. Tức là nếu muốn tính khối lượng mol của các hợp chất cấu thành bởi nhiều hơn 1 nguyên tử, như khí hydro, khí oxy hay khí clo, bạn cần xác định được khối lượng nguyên tử trung bình của hợp chất rồi nhân giá trị này với hằng số khối lượng mol, ‘’sau đó’’ nhân tích số vừa tìm được với 2.
- Với H2: 1,007 x 2 = 2,014 gam trên mol; for O2: 15,9994 x 2 = 31,9988 gam trên mol; và Cl2: 35,453 x 2 = 70,096 gam trên mol.
- Có một cách để ghi nhớ các nguyên tử có hai phân tử đó là học thuộc câu: "Have No Fear Of Ice Cold Beverages" [các chữ cái đầu chính là của Hydrogen, Nitrogen, Fluorine, Oxygen, Iodine, Chlorine, Bromine].
Xem lại các bước để tính khối lượng nguyên tử
Bạn có thể được yêu cầu tính khối lượng nguyên tử trong hóa học hoặc vật lý. Có nhiều cách để tìm khối lượng nguyên tử. Phương pháp nào bạn sử dụng tùy thuộc vào thông tin bạn đã cung cấp. Đầu tiên, bạn nên hiểu chính xác khối lượng nguyên tử có nghĩa là gì.
Khối lượng nguyên tử là gì?
Khối lượng nguyên tử là tổng khối lượng của các proton, neutron và electron trong nguyên tử, hoặc khối lượng trung bình, trong một nhóm nguyên tử. Tuy nhiên, các electron có khối lượng nhỏ hơn rất nhiều so với các proton và neutron mà chúng không ảnh hưởng đến tính toán.
Vì vậy, khối lượng nguyên tử là tổng khối lượng của các proton và neutron. Có ba cách để tìm khối lượng nguyên tử, tùy thuộc vào tình huống của bạn. Mà một trong những sử dụng phụ thuộc vào việc bạn có một nguyên tử duy nhất, một mẫu tự nhiên của các yếu tố, hoặc đơn giản chỉ cần biết giá trị tiêu chuẩn.
3 cách để tìm khối lượng nguyên tử
Phương pháp được sử dụng để tìm khối lượng nguyên tử phụ thuộc vào việc bạn đang xem xét một nguyên tử đơn lẻ, một mẫu tự nhiên hay một mẫu có chứa một tỷ lệ đồng vị đã biết:
1] Tra cứu khối lượng nguyên tử trên bảng tuần hoàn
Nếu đó là lần đầu tiên bạn gặp phải hóa học, người hướng dẫn của bạn sẽ muốn bạn học cách sử dụng bảng tuần hoàn để tìm khối lượng nguyên tử [ trọng lượng nguyên tử ] của một nguyên tố. Con số này thường được đưa ra bên dưới biểu tượng của một phần tử. Tìm số thập phân, là số trung bình có trọng số của khối lượng nguyên tử của tất cả các đồng vị tự nhiên của một nguyên tố.
Ví dụ: Nếu bạn được yêu cầu cho khối lượng nguyên tử cacbon, trước tiên bạn cần phải biết biểu tượng nguyên tố của nó, C.
Tìm C trên bảng tuần hoàn. Một số là số nguyên tố cacbon hoặc số nguyên tử. Tăng số nguyên tử khi bạn đi qua bảng. Đây không phải là giá trị bạn muốn. Khối lượng nguyên tử hoặc trọng lượng nguyên tử là số thập phân, Số lượng các số liệu quan trọng thay đổi theo bảng, nhưng giá trị là khoảng 12.01.
Giá trị này trên bảng tuần hoàn được cho trong đơn vị khối lượng nguyên tử hoặc amu , nhưng đối với phép tính hóa học, bạn thường viết khối lượng nguyên tử theo gam trên mol hoặc g / mol. Khối lượng nguyên tử cacbon sẽ là 12,01 gam / mol nguyên tử cacbon.
2] Tổng số Proton và Neutron cho một Atom đơn
Để tính toán khối lượng nguyên tử của một nguyên tử đơn lẻ của một nguyên tố, hãy cộng khối lượng các proton và neutron.
Ví dụ: Tìm khối lượng nguyên tử của một đồng vị carbon có 7 neutron . Bạn có thể thấy từ bảng tuần hoàn rằng carbon có số nguyên tử là 6, là số proton của nó. Khối lượng nguyên tử của nguyên tử là khối lượng của các proton cộng với khối lượng của các neutron, 6 + 7 hoặc 13.
3] Trọng số trung bình cho tất cả các nguyên tử của một nguyên tố
Khối lượng nguyên tử của nguyên tố là trọng số trung bình của tất cả các đồng vị của nguyên tố dựa trên sự phong phú tự nhiên của chúng. Thật đơn giản để tính toán khối lượng nguyên tử của một nguyên tố với các bước này.
Thông thường, trong những vấn đề này, bạn được cung cấp một danh sách các đồng vị với khối lượng của chúng và sự phong phú tự nhiên của chúng hoặc là một giá trị thập phân hoặc phần trăm.
- Nhân khối lượng của đồng vị với sự phong phú của nó. Nếu sự phong phú của bạn là một phần trăm, hãy chia câu trả lời của bạn cho 100.
- Thêm các giá trị này lại với nhau.
Câu trả lời là tổng khối lượng nguyên tử hoặc trọng lượng nguyên tử của nguyên tố.
Ví dụ: Bạn được cho một mẫu chứa 98% carbon-12 và 2% carbon-13 . Khối lượng nguyên tử tương đối của nguyên tố là gì?
Đầu tiên, chuyển tỷ lệ phần trăm thành giá trị thập phân bằng cách chia từng phần trăm cho 100. Mẫu trở thành 0,98 carbon-12 và 0,02 carbon-13. [Mẹo: Bạn có thể kiểm tra toán học của mình bằng cách xác định số thập phân thêm tối đa 1. 0,98 + 0,02 = 1,00].
Tiếp theo, nhân khối lượng nguyên tử của từng đồng vị với tỷ lệ phần tử trong mẫu:
0,98 x 12 = 11,76
0,02 x 13 = 0,26
Đối với câu trả lời cuối cùng, hãy thêm chúng lại với nhau:
11,76 + 0,26 = 12,02 g / mol
Lưu ý nâng cao: Khối lượng nguyên tử này cao hơn một chút so với giá trị được đưa ra trong bảng tuần hoàn cho cacbon phần tử. Thứ này nói lên điều gì? Mẫu bạn được đưa ra để phân tích chứa nhiều carbon-13 hơn mức trung bình. Bạn biết điều này vì khối lượng nguyên tử tương đối của bạn cao hơn giá trị bảng tuần hoàn , mặc dù số bảng tuần hoàn bao gồm các đồng vị nặng hơn, chẳng hạn như carbon-14.
Ngoài ra, lưu ý các con số được đưa ra trên bảng tuần hoàn áp dụng cho lớp vỏ / bầu khí quyển của Trái đất và có thể có ít mang trên tỷ lệ đồng vị dự kiến trong lớp vỏ hoặc lõi hoặc trên các thế giới khác.
Tìm thêm ví dụ
Từ thời cố Hi Lạp, các nhà triết học theo trường phái Đê mô crit [Democritus] cho rằng các chất đều được cấu tạo từ những phần tử rất nhỏ được gọi là atomos, nghĩa là không chia nhỏ hơn được nữa. Cho đến tận giữa thế kỉ XIX, người ta cho rằng: các chất đều được tạo nên từ những hạt cực kì nhỏ bé không thể phân chia được nữa, gọi là nguyên tử.
Những công trình thực nghiệm vào cuối thế kỉ XIX, đầu thế kỉ XX đã chứng minh nguyên tử có thật và có cấu tạo phức tạp, đồng thời tìm ra cách tính nguyên tử khối. Hóa học hiện đại ngày nay có nhiều phương pháp tính nguyên tử khối song cốt lõi vẫn dựa vào lý thuyết nguyên tử của hóa học cổ điển
Đang xem: Cách tính khối lượng nguyên tử bằng u
Cấu tạo một nguyên tử gồm có 3 loại hạt: proton, notron và electron
1, cách tính nguyên tử khối theo thành phần cấu tạo của nguyên tử
Cụ thể thành phần cấu tạo của nguyên tử gồm 3 loại hạt: electron, proton và notron
| Khối lượng | Điện tích | |
| Electron | m [e] = 9,1094. 10 -31 kg | q [e] = – 1, 602. 10 -19 C [hay = 1-] |
| Proton | m [p] = 1, 6726. 10 -27 kg | q [p] = 1, 602. 10 -19 C [hay = 1+] |
| Notron | m [n] = 1, 6748. 10 -27 kg | q [n] = 0 |
Từ bảng trên, ta có m [nguyên tử] = m [p] x n [p] + m [n] x n [n] + m [e] x n [e]
Song khối lượng của proton hoặc notron lớn hơn khối lượng của electron khoảng 1840 lần, do đó, khối lượng nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân, khối lượng của các eclectron là không đáng kể so với khối lượng của nguyên tử
Vậy cách tính khối lượng nguyên tử hóa 10 là công thức sau
m [nguyên tử] = m [p] x n [p] + m [n] x n [n]
Sơ lược về lịch sử tìm ra 3 loại hạt cấu tạo nên nguyên tử:
Electron: Năm 1897, nhà bác học người Anh [J.J. Thomson] khi nghiên cứu hiện tượng phóng điện trong chân không đã phát hiện ra tia âm cực, mà bản chất là các chùm hạt nhỏ bé mang điện tích âm, gọi là các electron. Bằng thực nghiệm, người ta đã xác định được khối lượng và điện tích của electron
Khối lượng electron: m [e] = 9,1094. 10 -31 kg
Điện tích: q [e] = – 1, 602. 10 -19 C [Cu – lông] -> được coi là điện tích đơn vị, điện tích của electron được quy ước là -1
Proton: Năm 1918, Rơ – dơ – pho khi bắn phá hạt nhân nguyên tử ni tơ bằng hạt α đã quan sát được sự xuất hiện hạt nhân nguyên tử oxi và một loạt hạt có khối lượng 1, 6726. 10 -27 kg, mang một đơn vị điện tích dương [eo hay 1+]. Hạt này là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử, được gọi là proton, kí hiệu bằng chữ p
Xem thêm: Cách Copy Bảng Từ Excel Sang Word 2003 Đơn Giản Nhất, Cách Chuyển Excel Sang Word Giữ Nguyên Định Dạng
Điện tích của proton là điện tích dương
Khối lượng proton: m[p] = 1, 6726. 10 -27 kg
Điện tích: q [e] = + 1, 602. 10 -19 C, điện tích của proton được quy ước là + 1
Notron: Năm 1932, J. Chadwick dùng hạt α bắn phá hạt nhân nguyên tử beri đã quan sát được sự xuất hiện một loại hạt mới có khối lượng xấp xỉ khối lượng của proton nhưng không mang điện, được gọi là notron, kí hiệu bằng chữ n
Khối lượng notron [n]: m [n] = 1, 6748. 10 -27 kg
Điện tích: q [n] = 0
2, Khối lượng nguyên tử và cách tính nguyên tử khối
Ta khó tưởng tượng được 1g của bất kì chất nào cũng chứa tới hàng tỉ tỉ nguyên tử. Thí dụ: 1g cacbon có tới 5.10 22 [50 000 . 10 9 . 10 9] nguyên tử cacbon [tức là năm mươi nghìn tỉ tỉ nguyên tử cacbon]. Bởi vậy cách tính khối lượng nguyên tử theo kg sẽ gây nhiều khó khăn trong việc biểu thị cũng như tính toán, đo lường trong khoa học
Vậy để biểu thị khối lượng của nguyên tử, phân tử và các hạt proton, notron, electron người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u, u còn được gọi là đvC [đơn vị cacbon]
Xem thêm: Vở Bài Tập Toán Lớp 4 Tập 1 Trang 63, Vở Bài Tập Toán 4 Trang 63
Đơn vị u [hay đvC] là đơn vị tính khối lượng nguyên tử một cách ngắn gọn
1 u bằng 1/12 khối lượng của một nguyên tử đồng vị cacbon 12.
Nguyên tử này có khối lượng là 19,9265. 10 -27 kg -> 1 u = 1,6605. 10 -27
Khối lượng của một nguyên tử cacbon là 12 u, khối lượng của một nguyên tử hidro là 1 u, khối lượng của 1 nguyên tử natri là 23,… Và để cho ngắn gọn, trong cách tính khối lượng nguyên tử bằng u, ta lược bỏ đơn vị [u] trong khối lượng nguyên tử đi, chỉ giữ lại phần số, đồng thời ngầm hiểu khối lượng nguyên tử là 23 [u].
Bằng những phương pháp thực nghiệm, các nhà khoa học đã tìm ra được cấu tạo nguyên tử, tính toán được khối lượng nguyên tử bằng nhiều cách tính nguyên tử khối khác nhau. Trong đó, cách tính bằng u và g là 2 cách tính phổ biến cũng như được áp dụng nhiều nhất hiện nay.
Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Cách tính