Varje element är ett ämne som består av atomer med ett identiskt antal protoner i sina kärnor. Till exempel har en atom i elementet kväve alltid sju protoner. Alla element utom väte har också neutroner i sina kärnor, och elementets atomvikt är summan av vikterna hos protonerna och neutronerna. "Isotop" avser variant av element med olika neutronantal - varje variant, med sitt unika neutronantal, är en isotop av elementet. Den periodiska tabellen över elementen visar atomens vikt för varje element, vilket är det viktade genomsnittet av isotopvikterna baserat på överflödet av varje element. Du kan enkelt leta upp procentens överflöd för varje isotop i en kemibok eller på webben, men du kanske måste beräkna procentens överflöd för hand, till exempel för att svara på en fråga om ett kemitest i skolan. Du kan utföra denna beräkning för endast två okända isotopöverskott i taget.
TL; DR (för lång; läste inte)
Den allmänna formeln för relativ överflöd är (M1) ( x) + (M2) (1-x) \u003d Me, där Me är elementets atommassa från det periodiska systemet, M1 är massan på den isotop som du känner till överflödet, x är det relativa överflödet av det kända isotop, och M2 är massan på isotopen med okänt överflöd. Lös för x för att få det relativa överflödet av den okända isotopen.
Identifiera elementets atomvikt och atomantalet av protoner och neutroner för var och en av de två isotoperna. Detta är information som kommer att ges till dig i en testfråga. Till exempel har kväve (N) två stabila isotoper: N14 har en vikt, avrundad till tre decimaler, av 14,003 atommassaenheter (amu), med sju neutroner och sju protoner, medan N15 väger 15 000 amu, med åtta neutroner och sju protoner. Atomvikten för kväve anges som 14.007 amu.
Låt x vara lika med procentuell överflöd för en av de två isotoperna. Den andra isotopen måste då ha ett överflöd på 100 procent minus x procent, som du uttrycker i decimalform som (1 - x). För kväve kan du ställa in x lika med mängden N14 och (1 - x) som överflödet av N15.
Skriv ut ekvationen för elementets atomvikt, vilket är lika med vikten av varje isotop gånger dess överflöd. För kväve är ekvationen alltså 14.007 \u003d 14.003x + 15.000 (1 - x).
Lös för x med enkel algebra. För kväve, förenkla ekvationen till 14.003x + (15.000 - 15.000x) \u003d 14.007 och lösa för x. Lösningen är x \u003d 0,996. Med andra ord, överflödet av N14-isotopen är 99,6 procent, och överflödet av N15-isotopen är 0,4 procent, avrundat till en decimal.
