¿Cómo podemos calcular la masa atómica media de un elemento?

Answer 1

Aquí hay un ejemplo del tipo de trabajo que se hizo:

A partir de una larga serie de experimentos, se determinó que el oxígeno gaseoso y el hidrógeno gaseoso están formados por moléculas de dos oxígeno y dos de hidrógeno cada una. También se sabe, a partir de una larga serie de experimentos, que el agua consiste en dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Algunos de estos experimentos incluyen la combinación de volúmenes de oxígeno y gas de hidrógeno, y luego provocan una reacción entre ellos. Si la proporción de volúmenes de gas era menor que 2 volúmenes de hidrógeno por 1 volumen de oxígeno, entonces después de la reacción, hay un exceso de oxígeno. Si la relación fue mayor que 2 volúmenes de hidrógeno por 1 volumen de oxígeno, entonces hay exceso de hidrógeno, pero si es exactamente de 2 a 1, entonces no queda ninguno de los gases originales, solo agua.

Con esto en mente, puede tomar una masa de oxígeno conocida y medida (por ejemplo, 32 g, 14.7 litros) y combinarla con un exceso de hidrógeno (más de 29 litros), y obtener un montón de agua y un exceso de hidrógeno sin combinar. gas. Condense el agua y mida su masa para obtener 36 g de agua.

A partir de ahí, se puede decir que por cada 32 g de oxígeno, el agua tiene 4 g de hidrógeno, y dado que el agua tiene 2 átomos de hidrógeno por cada átomo de agua, eso significa que la proporción de masas de hidrógeno y oxígeno es de aproximadamente 1 :! 6, a la precisión de este experimento.

Puedes hacer experimentos similares para encontrar las proporciones de masa de diferentes elementos entre sí.

Para 1871, Mendeleev pudo armar un gráfico que enumeraba la masa atómica promedio aproximada de un elemento (entre sí), que tenía masas para 58 elementos, algunos de ellos (berilio, aluminio, cloro) que tenían masas con fracciones (Be fue 9.4, Al fue 27.8, Cl fue 35.5). También había predicho masas para algunos elementos que aún no se habían descubierto.

Experimentos más recientes con mayor precisión han llevado a las mediciones de masa a valores más precisos.

Los químicos ahora definen el “mol” como el número de átomos o moléculas de una sustancia con un peso molecular de X (como 2 para el gas de hidrógeno) en X gramos de esa sustancia. Por lo tanto, 2 gramos de gas de hidrógeno serían 1 mol de gas de hidrógeno, 32 gramos de gas de oxígeno serían 1 mol, 154 gramos de tetracloruro de carbono serían 1 mol, y así sucesivamente.

En 1910, Robert Millikan midió la carga eléctrica en un solo electrón, lo que, cuando se combinó con la constante de Faraday determinada (la carga eléctrica en un mol de electrones), permitió que la cantidad de partículas por mol se determinara con precisión por primera vez. (“La constante de Avogadro”, [math] 6.022 \ times10 ^ 23 [/ math]). Al dividir las masas conocidas de 1 mol de cada elemento por la constante de Avogadro, puede obtener la masa promedio por átomo de cada elemento.

Answer 2

Sabemos la masa atómica absoluta para cada isótopo. Entonces, querría multiplicar la masa atómica de cada isótopo por la prevalencia natural de ese isótopo, y luego sumarlos a todos para obtener el promedio.