Масс-спектры элементов
Введено| English | Значение |
|---|---|
| isotopes/ˈaɪsətəʊps/ | изотопы |
| mass spectrum/mæs ˈspektrəm/ | масс-спектр |
| average atomic mass/ˈævrɪdʒ əˈtɒmɪk mæs/ | средняя атомная масса |
Взвешивание отдельных атомов
- Не все атомы одного вида весят одинаково.
- Машина может сортировать их по массе, один вид за другим.
- Результатом является гистограмма с крошечными пиками.
- Каждый пик раскрывает скрытый вид одного и того же атома.
Один атом, разная масса
- Изотопы — это атомы одного элемента с разным количеством нейтронов.
- Они обладают одинаковой химией, но различаются массой.
- Хлор, например, встречается в виде хлора-35 и хлора-37.
Два изотопа одного элемента различаются по числу...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Изотопы имеют одинаковое число протонов, но различаются числом нейтронов, а значит, и массой.
Чтение пиков
- Масс-спектр отображает массу каждого изотопа относительно его распространенности.
- Позиция пика дает массу; высота пика дает относительную распространенность.
- Два пика означают два изотопа.
В масс-спектре высота пика показывает относительную ____ изотопа.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Высота пика — это относительная распространенность; положение пика — это масса.
Взвешенное среднее
- Средняя атомная масса представляет собой взвешенное среднее изотопов:
- Более распространенный изотоп смещает среднее к своей собственной массе.
- Это значение печатается в таблице Менделеева.
Построение изотопов хлора
Изменить количество нейтронов, чтобы получить Cl-35 и Cl-37 — два пика, показанных масс-спектром.
Элемент составляет 60% от массы 10 и 40% от массы 11. Его средняя атомная масса (в у.е.)?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$0.60(10) + 0.40(11) = 6.0 + 4.4 = 10.4\ \text{u}$.
Средняя атомная масса находится ближе к более распространенному изотопу.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Взвешенное среднее смещается в сторону изотопа с большей долей.
У элемента два изотопа с массами 20 и 22, каждый распространен на 50%. Его средняя масса (в у.е.)?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$0.5(20) + 0.5(22) = 21\ \text{u}$ -- ровно посередине при равной распространенности.
Хлор состоит на 75% из хлора-35 и на 25% из хлора-37.
- $\bar{m} = 0.75(35) + 0.25(37) = 26.25 + 9.25 = 35.5\ \text{u}$.
- Это соответствует табличной массе хлора, равной $35.5$.
При вычислении взвешенного среднего из процентов сначала следует...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Используйте дробные доли распространенности, чтобы веса суммировались до 1.
Используйте долевую распространенность ($0.75$), а не проценты ($75$), если только в конце не делите на 100. Среднее значение оказывается ближе к более распространенному изотопу и находится ровно посередине только тогда, когда оба изотопа встречаются в равных долях. Изотопы различаются только числом нейтронов — протонов одинаковое, поэтому это один и тот же элемент.
Изотопы — атомы одного элемента с разным числом нейтронов, поэтому и разной массой. Масс-спектр отображает пик для каждого изотопа (положение = масса, высота = распространенность). Средняя атомная масса в таблице Менделеева представляет собой взвешенное среднее, смещенное к наиболее распространенному изотопу.