Atomlar?n ve molek?llerin k?tleleri ?ok k???kt?r, bu nedenle bir ?l??m birimi olarak atomlardan birinin k?tlesini se?mek ve ona g?re kalan atomlar?n k?tlelerini ifade etmek uygundur. Bu, bir hidrojen atomunun k?tlesini bir birim olarak alarak bir atom k?tleleri tablosu derleyen atom teorisinin kurucusu Dalton'un yapt??? ?eydir.

1961 y?l?na kadar fizikte, bir oksijen atomunun k?tlesinin 1/16's? 16 O bir atomik k?tle birimi (k?salt?lm?? amu) ve kimyada - bir kar???m olan do?al oksijenin ortalama atom k?tlesinin 1/16's? olarak al?nd?. ?? izotoptan olu?ur. Kimyasal k?tle birimi, fiziksel olandan %0.03 daha b?y?kt?.

?u anda fizik ve kimyada birle?ik bir ?l??m sistemi benimsenmi?tir. Karbon atomunun k?tlesinin 1/12'si 12 C, standart atomik k?tle birimi olarak se?ilir.

1 ay \u003d 1/12 m (12 C) \u003d 1.66057 x 10 -27 kg \u003d 1.66057 x 10 -24 g.

TANIM

Bir elementin ba??l atom k?tlesi (A r)- bu, bir element atomunun ortalama k?tlesinin 12 C atomunun k?tlesinin 1/12'sine oran?na e?it boyutsuz bir miktard?r.

Ba??l atom k?tlesi hesaplan?rken, yerkabu?undaki elementlerin izotoplar?n?n bollu?u dikkate al?n?r. ?rne?in, klorun 35 Cl (%75.5) ve 37 Cl (%24.5) olmak ?zere iki izotopu vard?r.Klorun ba??l atom k?tlesi:

Ar (Cl) \u003d (0,755 x m (35 Cl) + 0,245 x m (37 Cl)) / (1/12 x m (12 C) = 35,5.

G?receli atom k?tlesi tan?m?ndan, bir atomun ortalama mutlak k?tlesinin, ba??l atom k?tlesi ?arp? amu'ya e?it oldu?u sonucu ??kar:

m(Cl) = 35.5 x 1.66057 x 10 -24 = 5.89 x 10 -23 g.

Problem ??zme ?rnekleri

?RNEK 1

?RNEK 2

atom k?tlesi, G?receli atomik k?tle(eski ad - atom a??rl???) - atom k?tlesi birimlerinde ifade edilen bir atomun k?tlesinin de?eri. ?u anda, atomik k?tle biriminin, karbon 12C'nin en yayg?n izotopunun n?tr atomunun k?tlesinin 1/12'si oldu?u varsay?l?r, bu nedenle bu izotopun atom k?tlesi tan?m gere?i tam olarak 12'dir. Di?er herhangi bir izotop i?in, atomik k?tle bu izotopun k?tle numaras?na yak?n olmas?na ra?men bir tam say? de?ildir (yani ?ekirde?indeki toplam n?kleon say?s? - protonlar ve n?tronlar). Bir izotopun atom k?tlesi ile k?tle numaras? aras?ndaki farka k?tle fazlal??? denir (genellikle MeV cinsinden ifade edilir). Hem olumlu hem de olumsuz olabilir; olu?umunun nedeni, ?ekirdeklerin ba?lanma enerjisinin proton ve n?tron say?s?na do?rusal olmayan ba??ml?l???n?n yan? s?ra proton ve n?tronun k?tlelerindeki farkt?r.

Atom k?tlesinin k?tle numaras?na ba??ml?l??? ?u ?ekildedir: Fazla k?tle hidrojen-1 i?in pozitiftir, artan k?tle say?s? ile azal?r ve demir-56 i?in minimuma ula??lana kadar negatif olur, sonra b?y?meye ba?lar ve artar. a??r n?klidler i?in pozitif de?erlere. Bu, demirden daha a??r olan ?ekirdeklerin fisyonunun enerji a???a ??kard???, hafif ?ekirdeklerin fisyonunun ise enerji gerektirdi?i ger?e?ine tekab?l eder. Aksine, demirden daha hafif olan ?ekirdeklerin f?zyonu enerji a???a ??kar?rken, demirden daha a??r elementlerin f?zyonu ek enerji gerektirir.

Bir kimyasal elementin atom k?tlesi (ayn? zamanda "ortalama atom k?tlesi", "standart atom k?tlesi"), belirli bir kimyasal elementin t?m kararl? izotoplar?n?n, yerkabu?undaki ve atmosferdeki do?al bolluklar? dikkate al?narak a??rl?kl? ortalama atom k?tlesidir. Periyodik tabloda sunulan bu atom k?tlesidir, stokiyometrik hesaplamalarda kullan?l?r. Bozulmu? bir izotop oran?na sahip (?rne?in, baz? izotoplarda zenginle?tirilmi?) bir elementin atom k?tlesi standart olandan farkl?d?r.

Bir kimyasal bile?i?in molek?ler a??rl??? mo, onu olu?turan elementlerin atom k?tlelerinin toplam?, bile?i?in kimyasal form?l?ne g?re elementlerin stokiyometrik katsay?lar? ile ?arp?l?r. Kesin olarak s?ylemek gerekirse, bir molek?l?n k?tlesi, molek?l?n ba?lanma enerjisine e?it bir de?er kadar, onu olu?turan atomlar?n k?tlesinden daha azd?r. Ancak bu k?tle kusuru molek?l?n k?tlesinden 9-10 kat daha k???kt?r ve ihmal edilebilir.

Bir mol?n tan?m? (ve Avogadro say?s?), gram cinsinden ifade edilen bir mol maddenin k?tlesi (molar k?tle), say?sal olarak o maddenin atomik (veya molek?ler) k?tlesine e?it olacak ?ekilde se?ilir. ?rne?in, demirin atom k?tlesi 55.847'dir. Bu nedenle, bir mol demir atomu (yani, Avogadro say?s? 6.022 1023'e e?it say?lar?) 55.847 gram i?erir.

Atomlar?n ve molek?llerin k?tlelerinin do?rudan kar??la?t?r?lmas? ve ?l??m?, k?tle spektrometrik y?ntemler kullan?larak ger?ekle?tirilir.
Hikaye
1960'lara kadar, oksijen-16 izotopunun atom k?tlesi 16 (oksijen ?l?e?i) olacak ?ekilde atom k?tlesi belirlendi. Bununla birlikte, atom k?tlesi hesaplamalar?nda da kullan?lan do?al oksijendeki oksijen-17'nin oksijen-18'e oran?, iki farkl? atom k?tlesi tablosuyla sonu?land?. Kimyac?lar, do?al bir oksijen izotopu kar???m?n?n atom k?tlesinin 16 olmas? gerekti?i ger?e?ine dayanan bir ?l?ek kullan?rken, fizik?iler ayn? say?y? 16'y? en bol oksijen izotopunun (sekiz proton ve sekiz n?tron i?eren) atom k?tlesine atad?lar.
Vikipedi

Atomlar?n ve molek?llerin k?tleleri ?ok k???kt?r, bu nedenle bir ?l??m birimi olarak atomlardan birinin k?tlesini se?mek ve ona g?re kalan atomlar?n k?tlelerini ifade etmek uygundur. Bu, bir hidrojen atomunun k?tlesini bir birim olarak alarak bir atom k?tleleri tablosu derleyen atom teorisinin kurucusu Dalton'un yapt??? ?eydir.

1961 y?l?na kadar fizikte, bir oksijen atomunun 16O k?tlesinin 1/16's? bir atomik k?tle birimi (k?salt?lm?? amu) olarak ve kimyada, do?al oksijenin ortalama atom k?tlesinin 1/16's? olarak al?nd?. ?? izotop. Kimyasal k?tle birimi, fiziksel olandan %0.03 daha b?y?kt?.

?u anda fizik ve kimyada birle?ik bir ?l??m sistemi benimsenmi?tir. 12C karbon atomunun k?tlesinin 1/12'si standart atomik k?tle birimi olarak se?ilmi?tir.

1 ay \u003d 1/12 m (12 C) \u003d 1.66057 x 10-27 kg \u003d 1.66057 x 10-24 g.

Ba??l atom k?tlesi hesaplan?rken, yerkabu?undaki elementlerin izotoplar?n?n bollu?u dikkate al?n?r. ?rne?in, klorun iki izotopu 35Cl (%75.5) ve 37Cl (%24.5) vard?r.Klorun ba??l atom k?tlesi:

Ar(Cl) = (0.755xm(35Cl) + 0.245xm(37Cl)) / (1/12xm(12C) = 35.5.

G?receli atom k?tlesi tan?m?ndan, bir atomun ortalama mutlak k?tlesinin, ba??l atom k?tlesi ?arp? amu'ya e?it oldu?u sonucu ??kar:

m(Cl) = 35.5 x 1.66057 x 10-24 = 5.89 x 10-23 g.

Problem ??zme ?rnekleri

Ba??l atomik ve molek?ler k?tleler

Bu hesaplay?c?, elementlerin atom k?tlesini hesaplamak i?in tasarlanm??t?r.

atom k?tlesi(olarak da adland?r?l?r G?receli atomik k?tle) Bir maddenin bir atomunun k?tle de?eridir. Ba??l atom k?tlesi, atomik k?tle birimleriyle ifade edilir. G?receli atomik k?tle ay?rt edici(Do?ru) a??rl?k atom. Ayn? zamanda, bir atomun ger?ek k?tlesi ?ok k???kt?r ve bu nedenle pratik kullan?m i?in uygun de?ildir.

Bir maddenin atom k?tlesi miktar? etkiler protonlar ve n?tronlar bir atomun ?ekirde?inde.

Elektronlar?n k?tlesi ?ok k???k oldu?u i?in ihmal edilir.

Bir maddenin atom k?tlesini belirlemek i?in a?a??daki bilgileri girmelisiniz:

• proton say?s?- bir maddenin ?ekirde?inde ka? tane proton vard?r;
• n?tron say?s? Maddenin ?ekirde?inde ka? tane n?tron vard?r.

Bu verilere dayanarak, hesaplay?c?, atom k?tlesi birimlerinde ifade edilen maddenin atom k?tlesini hesaplayacakt?r.

Kimyasal elementlerin tablosu ve atom k?tleleri hidrojen H 1,0079 nikel yok 58,70 helyum o 4,0026 f?r?nc? Cu 63,546 lityum Li 6941 ?inko ?inko 65,38 berilyum olmak 9,01218 Galya G?rcistan 69,72 Bor AT 10,81 Almanya G.E. 72,59 karbon ?T?BAREN 12,011 arsenik nas?l 74,9216 azot N 14,0067 selenyum vard?r 78,96 oksijen hakk?nda 15,9994 Brom brom 79904 flor?r F 18,99840 kripton cr 83,80 neon olumsuzluk 20,179 rubidyum Rb 85,4678 sodyum ?zerinde 22,98977 stronsiyum silinmi? 87,62 magnezyum mg 24,305 itriyum Y 88,9059 al?minyum Al 26,98154 zirkonyum Zr 91,22 niyobyum not 92,9064 Nobel olumsuzluk 255 molibden ay 95,94 Lawrence lr 256 teknesyum Ts 98,9062 Kur?atovy ka 261 rutenyum Ru 101,07 * * * rodyum al yanakl? 102.9055 * * * paladyum PD 106,4 * * * g?m?? Ag 107 868 * * * silikon sen 28,086 kadmiyum CD 112,40 fosfor P 30,97376 Hindistan 114,82 k?k?rt 32,06 teneke sn 118,69 klor Cl 35,453 antimon Sb 121,75 argon Arkansas 39,948 tell?r bunlar 127,60 potasyum ?le 39,098 iyot ben 126,904 kalsiyum Kaliforniya 40,08 ksenon Xe 131,30 skandiyum G?ney Carolina 44,9559 sezyum C'ler 132.9054 Titanyum bunlar 47,90 baryum ba 137,34 vanadyum 50,9414 lantan la 138.9055 krom cr 51,996 seryum CE 140,12 manganez Minnesota 54,9380 Praseodim Halkla ?li?kiler 140.9077 ?t? Fe 55,847 Yapm?yorum Nd 144,24 kobalt ?irket 58,9332 prometyum ak?amlar Samiriye sm 150,4 bizmut istemek 208.9804 ?ropyum Avrupa Birli?i 151,96 Polonyum sonras?nda 209 gadolinyum Tanr?m 157,25 ASTAT i?inde 210 terbiyum yemek 158.9254 radon Rn 222 disporsiyum du $ 16,50 Fransa fr 223 Holmiyum hey 164.9304 yar??ap R 226.0254 erbiyum Er 167,26 aktinyum alternatif ak?m 227 t?lyum Tm 168.9342 toryum inci 232.0381 iterbiyum yb 173,04 protaktinyum Pensilvanya 231.0359 Lutetia lu 174,97 Uran?s sen 238,029 hafniyum y?ksek frekans 178,49 nept?nyum np 237.0482 tantal bu 180.9479 pl?tonyum Pu 244 tungsten W 183,85 Amerika Ben 243 renyum tekrar 186,207 curie santimetre 247 osmiyum i?letim sistemi 190,2 Berkeley B.K. 247 iridyum k?z?l?tesi 192,22 Kaliforniya kar??la?t?rmak 251 platin nokta 195,09 Einstein es 254 alt?n Au 196.9665 fermi FM 257 Merk?r Merk?r 200,59 Mendelevy Maryland 258 talyum TL 204,37 * * * ?nc?l?k etmek Pb 207,2 * * *

Bir elementin ba??l atom k?tlesi G?rev durumu: Oksijen molek?l?n?n k?tlesini belirleyin. g?rev numaras?. 4.1.2 "USPTU fizi?inde yakla?an s?navlara haz?rl?k sorunlar?n?n toplanmas?" bilgi: ??z?m: Bir molek?ler oksijen molek?l? \(\nu\) (keyfi say?) d???n?n. Oksijen form?l?n?n O2 oldu?unu hat?rlay?n. Belirli bir oksijen miktar?n?n k?tlesini (\m) bulmak i?in oksijenin molek?ler a??rl??? \(M\) mol say?s?yla \(\nu\) ?arp?l?r. Periyodik tabloyu kullanarak, oksijenin molar k?tlesinin \ (M \) 32 g / mol veya 0.032 kg / mol oldu?unu belirlemek kolayd?r. Bir molde, avogadro molek?llerinin \ (N_A \) ve v \ (\ nu \) mol - v \ (\ nu \) say?s? bazen daha fazlad?r, yani. Bir molek?l?n k?tlesini bulmak i?in \ (m_0 \), toplam k?tle \ (m \) molek?l say?s? \ (N \) ile b?l?nmelidir. \[(m_0)=\frac(m)(N)\] \[(m_0)=\frac((\nu\cdot M))((\nu\cdot(N_A)))\] \((M_0)=\frac(M)(((N_A)))\] Avogadro say?s? (N_A1) 6.022 1023 mol-1'e e?it bir tablo de?eridir. Hesaplamalar yap?yoruz: \[(M_0) = \frac ((0.032)) ((6.022\cdot ((10) * (23)))) = 5.3\cdot (10^(-26)) \; = 5,3 kg\cdot(10^(-23))\; r\] Cevap: 5.3 10-23 ??z?m? anlamad?ysan?z ve herhangi bir sorunuz varsa veya bir hata bulursan?z a?a??ya yorum b?rakabilirsiniz. Atomlar ?ok k???k ve ?ok k???kt?r. Bir kimyasal elementin atomunun k?tlesini gram cinsinden ifade edersek, bu, virg?l?n yirmi s?f?rdan fazla oldu?u bir say? olacakt?r. Bu nedenle, atomlar?n k?tlesini gram cinsinden ?l?mek uygun de?ildir. Ancak birim ba??na ?ok k???k bir k?tle al?rsak, di?er t?m k???k k?tleler o birim aras?ndaki oran olarak ifade edilebilir. Bir atomun k?tlesini ?l?mek i?in birim olarak bir karbon atomunun k?tlesinin 1/12'si se?ilir. Bir karbon atomunun k?tlesinin 1/12'si olarak adland?r?l?r. atom k?tlesi(Ae. Atomik k?tle form?l? G?receli atomik k?tle de?er, belirli bir kimyasal elementin atomunun ger?ek k?tlesinin, bir karbon atomunun ger?ek k?tlesinin 1/12'sine oran?na e?ittir. ?ki k?tle birbirinden ayr?ld??? i?in bu sonsuz bir niceliktir. Ar = matematik. / (1/12) kupa. Her ?eye ra?men, mutlak atom k?tlesi ba??l de?ere e?ittir ve amu ?l??m birimine sahiptir. Bu, ba??l atom k?tlesinin, belirli bir atomun k?tlesinin bir karbon atomunun 1/12'sinden ka? kez daha b?y?k oldu?unu g?sterdi?i anlam?na gelir. Bir Ar atomu = 12 ise, k?tlesi bir karbon atomunun k?tlesinin 1/12'sinden veya ba?ka bir deyi?le 12 atomik k?tle biriminden 12 kat daha fazlad?r. Sadece karbon (C) i?in olabilir. Hidrojen atomunda (H) Ar = 1. Bu, k?tlesinin karbon atomunun k?tlesinin 1/12 par?as?n?n k?tlesine e?it oldu?u anlam?na gelir. Oksijen (O) i?in ba??l atom k?tlesi 16 amu'dur. Bu, bir oksijen atomunun bir karbon atomunun 1/12'sinden 16 kat daha b?y?k oldu?u ve 16 atomik k?tle birimine sahip oldu?u anlam?na gelir. En hafif element hidrojendir. K?tlesi yakla??k 1 amu'dur. En a??r atomlarda k?tle 300 amu'ya yakla??r. Genellikle, her kimyasal element i?in de?eri, a olarak ifade edilen mutlak atom k?tlesidir. ?rne?in. Atomik k?tle birimlerinin de?eri periyodik tabloya kaydedilir. Molek?ller i?in kullan?lan kavram ba??l molek?ler a??rl?k (g). Ba??l molek?ler a??rl?k, bir molek?l?n k?tlesinin, bir karbon atomunun k?tlesinin 1/12'sinden ka? kez daha b?y?k oldu?unu g?sterir. Bununla birlikte, bir molek?l?n k?tlesi, atom atomlar?n?n k?tlelerinin toplam?na e?it oldu?undan, ba??l molek?ler k?tle, basit?e bu atomlar?n g?reli k?tlelerinin eklenmesiyle bulunabilir. ?rne?in, bir su molek?l? (H2O), Ar = 1 olan iki hidrojen atomu ve Ar = 16 olan bir oksijen atomu i?erir. Dolay?s?yla centilmen (H2O) = 18. Metaller gibi bir?ok madde molek?ler olmayan bir yap?ya sahiptir. Bu durumda, nispi molek?ler a??rl?klar?, nispi atom a??rl?klar?na e?ittir. Kimyaya ?nemli miktarda denir bir kimyasal elementin k?tle kesri bir molek?l veya madde i?inde. Bu elemente ne kadar nispi molek?ler a??rl???n ait oldu?unu g?sterir. ?rne?in suda hidrojen 2 k?s?m (her iki atom olarak) ve oksijen 16'ya sahiptir. Yani hidrojen 1 kg ve 8 kg oksijen a??rl??? ile kar??t?r?ld???nda kal?nt? b?rakmadan reaksiyona girer. Hidrojenin k?tle oran? 2/18 = 1/9 ve oksijen i?eri?i 16/18 = 8/9'dur. mikro terazi aksi halde destek, atomik denge(?ngiliz mikrobiyal veya ?ngilizce nanot?pler) a?a??dakilere at?fta bulunan bir terimdir: do?rulu?u bir ila birka? y?z mikrogram aras?nda k?tleyi ?l?en b?y?k bir analitik cihaz grubu; 0,1 ng'ye (nanovesy) kadar olan nesnelerin k?tlesini ?l?menizi sa?layan ?zel bir y?ksek hassasiyetli alet. tan?m Mikroglobuk'a yap?lan ilk referanslardan biri, William Ramsay'in mikroglobuk'un ne kadar geli?ti?i konusunda bilgilendirildi?i ve 0.1mm3 g?vde aral???nda 10-9g (1ng) a??rl?klar?n belirlenmesine izin verdi?i 1910 y?l?na aittir. G?n?m?zde "mikrobiyal" terimi, mikrogram (10-6 gram) aral???nda k?tle de?i?imlerini ?l?en ve belirleyen cihazlar? ifade etmek i?in daha yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Mikrobiyologlar, modern ara?t?rma ve end?striyel laboratuvarlar?n uygulamalar?na girmi?ler ve farkl? hassasiyetlerde ve buna kar??l?k gelen maliyetlerle farkl? versiyonlarda ?retilmi?lerdir. Ayn? zamanda nanogram alan?nda bir ?l??m tekni?i geli?tirilmektedir. kimya. ba??l atom k?tlesi nas?l bulunur? Atomlar?n, molek?llerin veya k?melerin k?tlesini ?l?mek i?in ?nemli olan nanogram d?zeyinde k?tle ?l??m? hakk?nda konu?tu?umuzda, ilk olarak k?tle spektrometrisini ele al?yoruz. Bu durumda, bu y?ntemi kullanarak k?tle ?l??m?n?n, tart?lan nesneleri iyonlara d?n??t?rme ihtiyac?n? ima etti?i ak?lda tutulmal?d?r, ki bu bazen ?ok istenmeyen bir durumdur. Etki mekanizmas? ilgili makalede a??klanan toplu kuvars mikroplar?n?n do?ru ?l??m? i?in pratik olarak ?nemli ve yayg?n olarak kullan?lan ba?ka bir cihaz kullan?ld???nda bu gerekli de?ildir. ba?lant?lar Jensen K., Kwanpyo Kim, Zettl A. Nanomekan atomik ??z?n?rl?kl? atomik dedekt?r // arXiv: 0809.2126 (12 Eyl?l 2008).

Bilimin geli?me s?recinde kimya, reaksiyonlar? ger?ekle?tirmek i?in bir maddenin miktar?n? ve derslerinde elde edilen maddeleri hesaplama problemiyle kar?? kar??ya kald?.

Bug?n, maddeler ve kar???mlar aras?ndaki kimyasal reaksiyonun bu t?r hesaplamalar? i?in, D. I. Mendeleev'in periyodik kimyasal element tablosunda yer alan ba??l atom k?tlesinin de?eri kullan?lmaktad?r.

Kimyasal s?re?ler ve bir elementin maddelerdeki oran?n?n reaksiyonun seyri ?zerindeki etkisi

"Bir kimyasal elementin ba??l atom k?tlesi" tan?m? alt?ndaki modern bilim, belirli bir kimyasal elementin atomunun k?tlesinin ka? kez bir karbon atomunun on ikide birinden fazla oldu?u anlam?na gelir.

Kimya ?a??n?n ortaya ??kmas?yla birlikte, bir kimyasal reaksiyonun gidi?at?n?n ve sonu?lar?n?n do?ru belirlenmesine duyulan ihtiya? artt?.

Bu nedenle, kimyagerler s?rekli olarak maddedeki etkile?imli elementlerin kesin k?tleleri sorununu ??zmeye ?al??t?lar. O zaman?n en iyi ??z?mlerinden biri, en hafif ??eye tak?lmakt?. Ve atomunun a??rl??? bir olarak al?nd?.

Maddeyi sayman?n tarihsel seyri

?nce hidrojen, sonra oksijen kullan?ld?. Ancak bu hesaplama y?nteminin yanl?? oldu?u ortaya ??kt?. Bunun nedeni oksijende k?tleleri 17 ve 18 olan izotoplar?n bulunmas?yd?.

Bu nedenle, bir izotop kar???m?na sahip olmak, teknik olarak on alt?dan farkl? bir say? verdi. G?n?m?zde bir elementin ba??l atom k?tlesi, temel al?nan karbon atomunun a??rl???na g?re 1/12 oran?nda hesaplanmaktad?r.

Dalton, bir elementin ba??l atom k?tlesinin temellerini att?

Sadece bir s?re sonra, 19. y?zy?lda Dalton, en hafif kimyasal element olan hidrojeni kullanarak hesaplamay? ?nerdi. ??rencilerine verdi?i derslerde, ah?aptan oyulmu? fig?rler ?zerinde atomlar?n nas?l ba?lant?l? oldu?unu g?sterdi. Di?er elementler i?in daha ?nce di?er bilim adamlar? taraf?ndan elde edilen verileri kulland?.

Lavoisier'in deneylerine g?re, su y?zde on be? hidrojen ve y?zde seksen be? oksijen i?erir. Dalton, bu verilerle suyu olu?turan elementin, bu durumda oksijenin ba??l atom k?tlesinin 5.67 oldu?unu hesaplad?. Hesaplar?n?n yanl??l???, bir su molek?l?ndeki hidrojen atomlar?n?n say?s? konusunda yanl?? inanmas?ndan kaynaklanmaktad?r.

Ona g?re, oksijen atomu ba??na bir hidrojen atomu vard?. Kimyager Austin'in amonya??n y?zde 20 hidrojen ve y?zde 80 nitrojen i?erdi?ine ili?kin verilerini kullanarak, nitrojenin ba??l atom k?tlesinin ne oldu?unu hesaplad?. Bu sonu?la ilgin? bir sonuca vard?. G?receli atom k?tlesinin (amonyak form?l? yanl??l?kla bir hidrojen ve azot molek?l? ile al?nd?) d?rt oldu?u ortaya ??kt?. Hesaplamalar?nda, bilim adam? Mendeleev'in periyodik sistemine g?vendi. Analizden, karbonun ba??l atom k?tlesinin ?nceden kabul edilen on iki yerine 4.4 oldu?unu hesaplad?.

Ciddi gaflar?na ra?men, baz? elementlerden olu?an bir tabloyu ilk yaratan Dalton'du. Bilim adam?n?n ya?am? boyunca say?s?z de?i?ikli?e u?ram??t?r.

Bir maddenin izotopik bile?eni, ba??l atom a??rl??? do?ruluk de?erini etkiler.

Elementlerin atom k?tleleri g?z ?n?ne al?nd???nda, her elementin do?rulu?unun farkl? oldu?u fark edilebilir. ?rne?in, lityum i?in d?rt basamakl? ve flor i?in sekiz basamakl?d?r.

Sorun, her elementin izotop bile?eninin farkl? ve de?i?ken olmas?d?r. ?rne?in, s?radan su ?? tip hidrojen izotopu i?erir. S?radan hidrojene ek olarak, d?teryum ve trityum i?erirler.

Hidrojen izotoplar?n?n ba??l atom k?tleleri s?ras?yla iki ve ??t?r. "A??r" su (d?teryum ve trityumdan olu?ur) daha k?t? buharla??r. Bu nedenle, buhar halindeyken s?v? halde oldu?undan daha az su izotopu vard?r.

Canl? organizmalar?n farkl? izotoplara se?icili?i

Canl? organizmalar, karbon ile ilgili olarak se?ici bir ?zelli?e sahiptir. Ba??l atom k?tlesi on ikiye e?it olan karbon, organik molek?ller olu?turmak i?in kullan?l?r. Bu nedenle, organik k?kenli maddeler ile k?m?r ve ya? gibi bir tak?m mineraller, inorganik maddelerden daha az izotopik i?erik i?erir.
K?k?rt i?leyen ve biriktiren mikroorganizmalar geride k?k?rt izotopu 32 b?rak?r. Bakterilerin i?lemedi?i alanlarda k?k?rt izotopunun oran? 34't?r, yani ?ok daha fazlad?r. Jeologlar?n, tabakan?n k?keninin do?as? hakk?nda - magmatik bir yap?ya m? yoksa tortul bir yap?ya m? sahip oldu?una dair sonuca vard?klar? toprak kayalar?ndaki k?k?rt oran?na dayanarak.

T?m kimyasal elementlerden sadece birinin izotopu yoktur - flor. Bu nedenle, ba??l atom k?tlesi di?er elementlerden daha do?rudur.

Do?ada karars?z maddelerin varl???

Baz? elemanlar i?in g?reli k?tle k??eli parantez i?inde verilmi?tir. G?rd???n?z gibi, bunlar uranyumdan sonra bulunan elementlerdir. Ger?ek ?u ki, kararl? izotoplar? yoktur ve radyoaktif radyasyon sal?n?m? ile bozunurlar. Bu nedenle en kararl? izotop parantez i?inde belirtilmi?tir.

Zamanla, yapay ko?ullar alt?nda baz?lar?ndan kararl? bir izotop elde etmenin m?mk?n oldu?u ortaya ??kt?. Mendeleev'in periyodik tablosundaki baz? uranyum?tesi elementlerin atom k?tlelerini de?i?tirmek zorunda kald?m.

Yeni izotoplar?n sentezlenmesi ve ?m?rlerinin ?l??lmesi s?recinde, bazen milyonlarca kat daha uzun yar? ?m?rl? n?klidler bulmak m?mk?n olmu?tur.

Bilim durmuyor, yeni elementler, yasalar, kimya ve do?adaki ?e?itli s?re?lerin ili?kileri s?rekli ke?fediliyor. Bu nedenle, Mendeleev'in kimyasal elementlerinin kimyas?n?n ve periyodik sisteminin gelecekte, y?z y?l i?inde hangi bi?imde ortaya ??kaca?? belirsiz ve belirsizdir. Ama ge?mi? y?zy?llarda birikmi? kimyagerlerin ?al??malar?n?n torunlar?m?z hakk?nda yeni, daha m?kemmel bir bilgiye hizmet edece?ine inanmak istiyorum.

makalenin i?eri?i

ATOM K?TLE. Bu miktar kavram?, atom fikrindeki de?i?ime uygun olarak uzun vadeli de?i?ikliklere u?rad?. Dalton'un teorisine (1803) g?re, ayn? kimyasal elementin t?m atomlar? ayn?d?r ve atom k?tlesi, k?tlelerinin baz? standart elementlerin bir atomunun k?tlesine oran?na e?it bir say?d?r. Bununla birlikte, yakla??k 1920'de, do?ada bulunan elementlerin iki tip oldu?u anla??ld?: baz?lar? asl?nda ?zde? atomlard?r, di?erleri ise ayn? n?kleer y?ke ancak farkl? k?tlelere sahiptir; bu t?r atomlara izotop denirdi. Dalton'un tan?m? bu nedenle yaln?zca birinci tipteki ??eler i?in ge?erlidir. Birka? izotopla temsil edilen bir elementin atom k?tlesi, do?adaki bolluklar?na kar??l?k gelen y?zde olarak al?nan t?m izotoplar?n?n k?tle numaralar?n?n ortalama de?eridir.

19. y?zy?lda kimyagerler, atom k?tlelerini belirlemede standart olarak hidrojen veya oksijeni kulland?lar. 1904'te, bir do?al oksijen atomunun (oksijen birimi) ortalama k?tlesinin 1/16's? standart olarak kabul edildi ve buna kar??l?k gelen ?l?ek kimyasal olarak adland?r?ld?. Atom k?tlelerinin k?tle spektrografik tayini, 16 O izotopunun 1/16 k?tlesi temelinde ger?ekle?tirildi ve kar??l?k gelen ?l?ek fiziksel olarak adland?r?ld?. 1920'lerde, do?al oksijenin ?? izotopun kar???m?ndan olu?tu?u bulundu: 16 O, 17 O ve 18 O. Bununla ba?lant?l? olarak iki sorun ortaya ??kt?. ?lk olarak, do?al oksijen izotoplar?n?n nispi bollu?unun biraz de?i?ti?i ortaya ??kt?, bu da kimyasal ?l?e?in mutlak bir sabit olmayan bir niceli?e dayand??? anlam?na geliyor. ?kincisi, fizik?iler ve kimyagerler, molar hacimler, Avogadro say?s? vb. Gibi t?rev sabitlerinin farkl? de?erlerini elde ettiler. Sorunun ??z?m?, 1961'de, k?tle karbon izotopunun 1/12'si 12 C (karbon birimi) oldu?unda bulundu. (1 amu veya 1D (dalton), SI birimlerinde k?tle 1.66057x10 -27 kg'd?r.) Do?al karbon ayr?ca iki izotoptan olu?ur: 12 C - %99 ve 13 C - %1, ancak yeni de?erler Elementlerin atomik k?tlelerinin sadece ilki ile ili?kilidir. Sonu? olarak, g?receli atomik k?tlelerin evrensel bir tablosu elde edildi. 12C izotopunun fiziksel ?l??mler i?in de uygun oldu?u ortaya ??kt?.

BEL?RLEME Y?NTEMLER?

Atom k?tlesi, fiziksel veya kimyasal y?ntemlerle belirlenebilir. Kimyasal y?ntemler, a?amalardan birinde atomlar?n kendilerini de?il, kombinasyonlar?n? i?ermeleri ger?e?iyle ay?rt edilir.

Kimyasal y?ntemler.

Atom teorisine g?re, bile?iklerdeki elementlerin atom say?lar? birbirleriyle k???k tamsay?lar olarak ili?kilidir (Dalton taraf?ndan ke?fedilen ?oklu oranlar yasas?). Bu nedenle, bile?imi bilinen bir bile?ik i?in, di?erlerinin k?tlelerini bilerek elementlerden birinin k?tlesini belirlemek m?mk?nd?r. Baz? durumlarda, bir bile?i?in k?tlesi do?rudan ?l??lebilir, ancak genellikle dolayl? y?ntemlerle bulunur. Bu yakla??mlar?n her ikisini de ele alal?m.

Al'?n atom k?tlesi son zamanlarda a?a??daki gibi belirlendi. Bilinen miktarlarda Al, nitrat, s?lfat veya hidroksite d?n??t?r?ld? ve daha sonra do?ru bir ?ekilde nicelendirilen al?minaya (Al203) kalsine edildi. Bilinen iki k?tle ile al?minyum ve oksijenin atomik k?tleleri aras?ndaki orandan (15.9)

Al'?n atom k?tlesini buldu. Bununla birlikte, oksijenin atom k?tlesi ile do?rudan kar??la?t?rma, sadece birka? elementin atom k?tlelerini belirleyebilir. ?o?u element i?in, klor?rler ve brom?rler analiz edilerek dolayl? olarak belirlendiler. ?lk olarak, bir?ok element i?in bu bile?ikler saf halde elde edilebilir ve ikincisi, kesin nicel tayinleri i?in kimyagerlerin emrinde, k?tlelerinin g?m?? k?tlesi ile kar??la?t?r?lmas?na dayanan hassas bir analitik y?ntem vard?r. Bunu yapmak i?in, analiz edilen bile?iklerin k?tlesini ve bunlarla etkile?ime girmek i?in gereken g?m?? k?tlesini do?ru bir ?ekilde belirleyin. ?stenen elementin atom k?tlesi, bu t?r tan?mlarda referans de?er olan g?m???n atom k?tlesine g?re hesaplan?r. G?m???n atom k?tlesi (107.870) karbon birimlerinde dolayl? bir kimyasal y?ntemle belirlendi.

Fiziksel y?ntemler.

20. y?zy?l?n ortalar?nda atomik k?tleleri belirlemek i?in sadece bir fiziksel y?ntem vard?, bug?n en yayg?n olarak d?rd? kullan?lmaktad?r.

Gaz yo?unlu?u.

?lk fiziksel y?ntem, bir gaz?n yo?unlu?unu belirlemeye ve Avogadro yasas?na g?re, ayn? s?cakl?k ve bas?n?taki e?it hacimdeki gazlar?n ayn? say?da molek?l i?erdi?i ger?e?ine dayan?yordu. Bu nedenle, belirli bir saf CO2 hacmi, ayn? ko?ullar alt?nda ayn? oksijen hacminden 1.3753 daha b?y?k bir k?tleye sahipse, o zaman CO2 molek?l? oksijen molek?l?nden 1.3753 kat daha a??r olmal?d?r (mol. k?tle O2 \u003d 31.998) , yani kimyasal ?l?ekte bir CO2 molek?l?n?n k?tlesi 44.008'dir. Bu de?erden 31.998'e e?it iki oksijen atomunun k?tlesini ??kar?rsak, karbonun atom k?tlesini elde ederiz - 12.01. Daha do?ru bir de?er elde etmek i?in, bu y?ntemi karma??kla?t?ran bir tak?m d?zeltmeler yap?lmal?d?r. Yine de onun yard?m?yla ?ok de?erli veriler elde edildi. B?ylece, soy gazlar?n (He, Ne, Ar, Kr, Xe) ke?finden sonra, yo?unlu?u ?l?meye dayal? y?ntemin atomik k?tlelerini belirlemek i?in uygun olan tek y?ntem oldu?u ortaya ??kt?.

K?tle spektroskopisi.

Birinci D?nya Sava??'ndan k?sa bir s?re sonra F. Aston, ?e?itli izotoplar?n k?tle numaralar?n? do?ru bir ?ekilde belirlemek i?in ilk k?tle spektroskopunu yaratt? ve b?ylece atomik k?tlelerin belirlenmesi tarihinde yeni bir d?nem a?t?. Bug?n, iki ana k?tle spektroskop t?r? vard?r: k?tle spektrometreleri ve k?tle spektrograflar? (ikincisi ?rne?in Aston cihaz?d?r). K?tle spektrograf?, g??l? bir manyetik alanda elektrik y?kl? atomlar?n veya molek?llerin ak???n?n davran???n? incelemek i?in tasarlanm??t?r. Bu alandaki y?kl? par?ac?klar?n sapmas?, k?tlelerinin y?klerine oran?yla orant?l?d?r ve bir foto?raf plakas?nda ?izgiler olarak kaydedilirler. Belirli par?ac?klara kar??l?k gelen ?izgilerin konumlar?n?, bilinen bir atom k?tlesine sahip bir element i?in ?izginin konumuyla kar??la?t?rarak, istenen elementin atom k?tlesi yeterli do?rulukla belirlenebilir. Y?ntemin iyi bir ?rne?i, bir CH4 (metan) molek?l?n?n k?tlesinin, en hafif oksijen izotopunun k?tle numaras? olan 16 O ile kar??la?t?r?lmas?d?r. E?it y?kl? metan iyonlar? ve 16 O, ayn? anda k?tle spektrograf odas?na verilir ve konumlar? bir foto?raf plakas?na kaydedilir. ?izgilerinin pozisyonundaki fark, 0.036406'l?k bir k?tle fark?na (fiziksel ?l?ekte) kar??l?k gelir. Bu, herhangi bir kimyasal y?ntemin verebilece?inden ?ok daha y?ksek bir do?ruluktur.

?ncelenen elementin izotopu yoksa, atom k?tlesini belirlemek zor de?ildir. Aksi takdirde, her izotopun sadece k?tlesini de?il, ayn? zamanda kar???mdaki nispi i?eri?ini de belirlemek gerekir. Bu de?er, ?zellikle a??r olanlar olmak ?zere izotopik elementlerin atomik k?tlelerini bulmak i?in k?tle spektrografik y?nteminin kullan?m?n? s?n?rlayan yeterli do?rulukla belirlenemez. Son zamanlarda, k?tle spektrometrisi kullan?larak, 107 Ag ve 109 Ag olmak ?zere iki g?m?? izotopunun nispi bollu?unu y?ksek do?rulukla belirlemek m?mk?n oldu. ?l??mler ABD Ulusal Standartlar B?rosunda al?nd?. Bu yeni verileri ve g?m?? izotop k?tlelerinin daha ?nceki ?l??mlerini kullanarak, do?al g?m???n atom k?tlesi rafine edildi. ?imdi bu de?er 107.8731'e (kimyasal ?l?ek) e?it olarak kabul edilir.

N?kleer reaksiyonlar.

Einstein'?n k?tle ve enerji aras?ndaki ili?kisi, belirli elementlerin atomik k?tlelerini belirlemek i?in kullan?labilir. 15 N izotop ve s?radan hidrojen 1H olu?umu ile 14 N ?ekirde?in h?zl? d?teryum ?ekirdekleri taraf?ndan bombard?man?n?n reaksiyonunu d???n?n:

14 N + 2 H = 15 N + 1 H + Q

Reaksiyon sonucunda enerji a???a ??kar. Q\u003d 8 615 000 eV, Einstein denklemine g?re 0.00948 a.m.u'ya e?ittir. Bu, 14 N + 2 H'nin k?tlesinin, 15 N + 1 H'nin k?tlesini 0.00948 amu a?t??? anlam?na gelir ve reaksiyona kat?lan herhangi ?? izotopun k?tle numaralar?n? biliyorsak, d?rd?nc?n?n k?tlesini bulabiliriz. Y?ntem, k?tle spektrografik y?nteminden daha b?y?k bir do?rulukla iki izotopun k?tle numaralar? aras?ndaki fark? belirlemeyi m?mk?n k?lar.

Radyografi.

Bu fiziksel y?ntem, normal s?cakl?klarda d?zenli bir kristal kafes olu?turan maddelerin atomik k?tlelerini belirlemek i?in kullan?labilir. Y?ntem, kristal bir maddenin atomik (veya molek?ler) k?tlesi, yo?unlu?u, Avogadro say?s? ve kristal kafes i?indeki atomlar aras?ndaki mesafelerden belirlenen belirli bir katsay? aras?ndaki ili?kiye dayan?r. ?ki niceli?in kesin ?l??mlerinin yap?lmas? gereklidir: X-???n? y?ntemleriyle kafes sabiti ve piknometriyle yo?unluk. Y?ntemin uygulanmas?, saf m?kemmel kristaller elde etmenin zorluklar?yla s?n?rl?d?r (bo?luk ve herhangi bir kusur olmadan).

Atom k?tlelerinin ar?t?lmas?.

20 y?l? a?k?n bir s?re ?nce yap?lan t?m atomik k?tle ?l??mleri, kimyasal y?ntemlerle veya gazlar?n yo?unlu?unun belirlenmesine dayal? bir y?ntemle ger?ekle?tirilmi?tir. Son zamanlarda, k?tle spektrometrik ve izotopik y?ntemlerle elde edilen veriler, o kadar y?ksek do?rulukla ?rt???yor ki, Uluslararas? Atom K?tleleri Komisyonu, 18'i izotopu olmayan 36 elementin atom k?tlelerini d?zeltmeye karar verdi.
Ayr?ca bak?n?z