Химиялық салыстырмалы атомдық масса

• Химиялық салыстырмалы атомдық масса белгілі бір элементтің орташа атомдық массасының массаның атомдық бірлігіне (м.а.б.) қатынасын білдіреді.

Анықтама

• Химиялық салыстырмалы атомдық масса изотоптардың табиғи таралғандығын ескере отырып есептеледі.
• Ол элементтің нақты атомының массасын емес, орташа массасын көрсетеді.

Маңызы

• Химиялық реакциялардағы стехиометриялық есептеулер үшін маңызды.
• Химиялық қосылыстардың формулаларын анықтауға көмектеседі.
• Элементтердің периодтық жүйесіндегі орнын анықтауда қолданылады.

Есептеу

• Әрбір изотоптың салыстырмалы атомдық массасын оның табиғаттағы үлесіне көбейту керек.
• Алынған мәндерді қосу арқылы элементтің орташа атомдық массасы табылады.
• Мысалы, егер элементтің екі изотопы болса:
  • Изотоп 1: массасы = m₁, табиғи таралуы = p₁
  • Изотоп 2: массасы = m₂, табиғи таралуы = p₂
  • Орташа атомдық масса = (m₁ * p₁) + (m₂ * p₂)

Массаның атомдық бірлігі (м.а.б.)

• Массаның атомдық бірлігі көміртегі-12 (¹²C) атомы массасының 1/12 бөлігіне тең.
• ¹²C атомының массасы дәл 12 м.а.б. деп қабылданған.
• 1 м.а.б. ≈ 1.66054 × 10⁻²⁷ кг

Изотоптар және табиғи таралу

• Изотоптар – протон саны бірдей, бірақ нейтрон саны әртүрлі элемент атомдары.
• Табиғи таралу – әрбір изотоптың табиғатта кездесу жиілігі (процентпен).
• Изотоптардың табиғи таралуы әртүрлі болуы мүмкін, бұл элементтің орташа атомдық массасына әсер етеді.

Салыстырмалы атомдық масса және периодтық жүйе

• Периодтық жүйеде көрсетілген атомдық массалар – элементтердің химиялық салыстырмалы атомдық массалары.
• Бұл мәндер элементтерді салыстыру және олардың қасиеттерін болжау үшін қолданылады.

Мысалдар

• Хлордың екі изотопы бар:
  • ³⁵Cl (75.77%) және ³⁷Cl (24.23%)
  • Хлордың орташа атомдық массасы: (34.969 * 0.7577) + (36.966 * 0.2423) ≈ 35.45 а.е.м.
• Көміртегінің екі негізгі изотопы бар:
  • ¹²C (98.9%) және ¹³C (1.1%)
  • Көміртегінің орташа атомдық массасы: (12 * 0.989) + (13.003 * 0.011) ≈ 12.01 а.е.м.

Қолданылуы

• Химиялық есептеулер:
  • Молярлық массаны анықтау
  • Реакция теңдеулерін теңестіру
  • Заттардың массалық қатынастарын анықтау
• Материалтану:
  • Материалдардың құрамын анықтау
  • Материалдардың қасиеттерін болжау
• Геохимия және космохимия:
  • Жер және ғарыштық денелердің құрамын зерттеу
  • Геологиялық процестерді түсіндіру

Өлшеу әдістері

• Масс-спектрометрия – изотоптардың массасын және табиғи таралуын дәл анықтауға мүмкіндік беретін әдіс.
• Масс-спектрометр зарядталған бөлшектердің магнит өрісіндегі қозғалысын өлшейді.
• Бұл әдіс арқылы алынған мәліметтер элементтердің салыстырмалы атомдық массаларын есептеу үшін қолданылады.

Ескертулер

• Салыстырмалы атомдық масса периодтық жүйеде берілген мәндерге сәйкес келуі керек.
• Есептеулер кезінде барлық изотоптардың табиғи таралуы ескерілуі қажет.
• Дәл есептеулер үшін изотоптардың массасы мен таралуының жоғары дәлдіктегі мәндерін пайдалану маңызды.

Химиялық салыстырмалы атомдық массасы изотоптардың табиғи таралғандығын ескере отырып есептеледі. Ол химиялық реакциялардағы стехиометриялық есептеулер үшін маңызды. Элементтің орташа атомдық массасын есептеу үшін әрбір изотоптың салыстырмалы атомдық массасын оның табиғаттағы үлесіне көбейту керек.