Varje element är ett ämne som består av atomer med ett identiskt antal protoner i deras kärnor. Exempelvis har en atom av elementets kväve alltid sju protoner. Alla element utom väte har också neutroner i sina kärnor, och elementets atomvikt är summan av protonernas och neutronernas vikter. "Isotop" avser variantformer av element med olika neutronantal - varje variant med dess unika neutronantal är en isotop av elementet. Den periodiska tabellen över elementen listar atomvikten för varje element, vilket är det viktade genomsnittet av isotopens vikter baserat på varje överflöd. Du kan enkelt se upp procentuellt överflöd av varje isotop i en kemi bok eller på webben, men du kan behöva beräkna procentuell överflöd för hand, till exempel för att svara på en fråga om ett kemi-test i skolan. Du kan utföra denna beräkning för endast två okända isotopenheter i taget.

TL; DR (för länge, läste inte)

Den allmänna formeln för relativ överflöd är (M1) ( x) + (M2) (1-x) = Me, där Me är elementets atommassa från det periodiska bordet, M1 är massan av isotopen som du känner till överflöd, x är den kända relativa överflöd isotop, och M2 är massan av isotopen av okänt överflöd. Lös för x att få den relativa överflöden av den okända isotopen.

Identifiera atomvikterna

Identifiera elementets atomvikt och atomantalet för protoner och neutroner för var och en av de två isotoperna. Detta är information som kommer att ges till dig på en testfråga. Exempelvis har kväve (N) två stabila isotoper: N14 har en vikt, avrundad till tre decimaler, med 14.003 atommassor (amu), med sju neutroner och sju protoner, medan N15 väger 15.000 amu, med åtta neutroner och sju protoner. Kväveens atomvikt anges som 14.007 amu.

Ställ överflödet lika med x

Låt x motsvara den procentuella överflödet av en av de två isotoperna. Den andra isotopen måste då ha ett överflöd av 100 procent minus x procent, vilket du uttrycker i decimalform som (1 - x). För kväve kan du ställa x lika med överflöd av N14 och (1 - x) som överflöd av N15.

Skriv ut ekvation

Skriv ut ekvationen för elementets atomvikt, vilket motsvarar vikten av varje isotop gånger dess överflöd. För kväve är ekvationen således 14.007 = 14.003x + 15.000 (1 - x).

Lös för x

Lös för x med enkel algebra. För kväve, förenkla ekvationen till 14.003x + (15.000 - 15.000x) = 14.007 och lösa för x. Lösningen är x = 0,996. Med andra ord är överflödet av N14-isotopen 99,6 procent och överflödet av N15-isotopen är 0,4 procent, avrundat till en decimal.