Khối lượng nguyên tử tương đối: lấy trọng số theo độ phong phú của từng đồng vị
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| relative atomic mass/ˈrelətɪv əˈtɒmɪk mæs/ | khối lượng nguyên tử tương đối |
| isotope abundance/ˈaɪsətəʊp əˈbʌndəns/ | tỷ lệ đồng vị |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Khối lượng trên bảng tuần hoàn không nhất thiết phải là số nguyên. Nó mô tả giá trị trung bình của hỗn hợp đồng vị tự nhiên chứ không phải một hạt nhân chứa phân số của một neutron.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Khối lượng nguyên tử tương đối, Ar, là giá trị trung bình tính đến độ phong phú của đồng vị. Đối với bài tập GCSE sử dụng số khối đồng vị đã cung cấp, nhân mỗi số khối với độ phong phú phần trăm của nó, cộng các tích lại rồi chia cho 100. Các đồng vị có độ phong phú cao đóng góp nhiều hơn vào giá trị trung bình. Nếu tần suất thay vì phần trăm được cung cấp, hãy chia tổng có trọng số cho tổng tần suất.
- khối lượng nguyên tử tương đối: Giá trị trung bình có trọng số theo độ phong phú của khối lượng nguyên tử so với một phần mười hai của carbon-12; độ phong phú đồng vị: Tỷ lệ phần trăm các nguyên tử thuộc về một đồng vị cụ thể trong mẫu.
Tại sao giá trị trung bình có trọng số lại gần với khối lượng của đồng vị phong phú hơn?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Giá trị trung bình gia trọng tính đến mỗi đồng vị theo tỷ lệ đóng góp của nó, vì vậy đồng vị phong phú nhất kéo giá trị trung bình về phía khối lượng của nó. Cả hai đồng vị đều được tính; không có đồng vị nào có số proton phân số.
Ghép mỗi thuật ngữ kỹ thuật với ý nghĩa chính xác của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Sử dụng các định nghĩa để phân biệt các đại lượng và quá trình liên quan.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Đối với một mẫu mô hình clo chứa 75% clo-35 và 25% clo-37, Ar=(35×75+37×25)/100=35.5. Giá trị trung bình gần hơn với 35 vì đồng vị đó có độ phong phú cao hơn. Một giá trị trung bình đơn giản không tính trọng số sẽ cho kết quả là 36 và sai khi coi cả hai độ phong phú bằng nhau. Ar là đại lượng tương đối không có đơn vị gam; nó không phải là khối lượng số của một nguyên tử riêng lẻ.
- Kiểm tra xem tổng phần trăm độ phong phú có đạt 100 trước khi sử dụng công thức phần trăm. Độ phong phú thứ hai bị thiếu có thể tìm được bằng cách lấy 100 trừ đi độ phong phú đầu tiên chỉ khi mẫu có đúng hai đồng vị được nêu rõ. Ước tính vị trí mà câu trả lời nên nằm giữa các khối lượng đồng vị, sau đó thực hiện phép tính mà không làm tròn quá sớm. Mô hình hạt có gắn nhãn khối lượng minh họa cho việc tính trọng số mà không ngụ ý rằng mọi mẫu tự nhiên đều có tỷ lệ giả định đã chọn.
Hai thói quen nào sau đây giúp việc nghiên cứu hoặc mô hình trong trường hợp này trở nên thuyết phục hơn?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Việc nêu rõ các điều kiện và giả thiết giúp người khác lặp lại công việc chính xác, và ghi lại bằng chứng hỗ trợ giúp họ kiểm tra kết luận. Giấu đi các kết quả mâu thuẫn sẽ loại bỏ bằng chứng có thể thách thức một kết luận sai, và một phép đo lường không thể khẳng định một tuyên bố rộng hơn.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: một mẫu magiê giả định chứa 80% khối lượng-24, 10% khối lượng-25 và 10% khối lượng-26. Tổng có trọng số=24×80+25×10+26×10=2,430. Chia cho 100 để thu được Ar=24.3. Nó nằm giữa 24 và 26 và gần với đồng vị khối lượng-24 chiếm ưu thế. Không có nguyên tử nào trong mô hình này có khối lượng số là 24.3.
Một mẫu giả định có 60% khối lượng-10 và 40% khối lượng-11. Tính khối lượng nguyên tử tương đối của nó. Sử dụng cùng trình tự: các đại lượng đã biết → mô hình → mối liên hệ → thay số → đơn vị và diễn giải.
Một mẫu giả tưởng có 60% khối lượng-10 và 40% khối lượng-11. Tính khối lượng nguyên tử tương đối của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 10.4 . Đã biết: 60% khối lượng-10 và 40% khối lượng-11. Sử dụng giá trị trung bình gia trọng: Ar = ((10 x 60) + (11 x 40)) / 100 = ((600) + (440)) / 100 = 10.4. Không có nguyên tử đơn lẻ nào có khối lượng 10.4 - đó là giá trị trung bình của mẫu.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Một phần trăm được chia cho 100 một lần, không phải hai lần. Độ phong phú đồng vị không phải là tỷ lệ neutron bên trong hạt nhân. Sự thay đổi của giá trị trung bình ở các mẫu khác nhau có thể phản ánh sự pha trộn đồng vị khác nhau; điều đó không chứng minh rằng một nguyên tử riêng lẻ đã sở hữu một neutron phân số.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Mọi nguyên tử của một nguyên tố đều có số khối bằng giá trị thập phân trên mục bảng tuần hoàn. Tuyên bố này sai: Giá trị trên bảng tuần hoàn là trung bình gia quyền theo độ phong phú của các đồng vị. Mỗi nguyên tử riêng lẻ luôn có số khối là số nguyên; giá trị thập phân thuộc về hỗn hợp, không thuộc về bất kỳ nguyên tử nào.
Khối lượng nguyên tử tương đối: nhân trọng số mỗi đồng vị theo độ phong phú của nó: Đối với một mẫu mô hình clo chứa 75% clo-35 và 25% clo-37, Ar=(35×75+37×25)/100=35.5. Giá trị trung bình gần hơn với 35 vì đồng vị đó có độ phong phú cao hơn. Một giá trị trung bình đơn giản không tính trọng số sẽ cho kết quả là 36 và sai khi coi cả hai độ phong phú bằng nhau. Ar là đại lượng tương đối không có đơn vị gam; nó không phải là khối lượng số của một nguyên tử riêng lẻ.
Mọi nguyên tử của một nguyên tố đều có số khối bằng giá trị thập phân trên mục của nó trong bảng tuần hoàn.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Giá trị trong bảng tuần hoàn là trung bình cộng có gia trọng theo độ phong phú của các đồng vị. Các nguyên tử riêng lẻ luôn có số khối là số nguyên; phần thập phân thuộc về hỗn hợp, không thuộc về bất kỳ nguyên tử nào.
Khối lượng nguyên tử trung bình có trọng số theo độ phong phú so với một phần mười hai của carbon-12: viết thuật ngữ kỹ thuật.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
khối lượng nguyên tử tương đối nghĩa là khối lượng nguyên tử trung bình có trọng số theo độ phong phú so với một phần mười hai của carbon-12.