Foto av TonelloPhotography/Shutterstock
För att bestämma den procentuella förekomsten av en isotop kombinerar du grundämnets genomsnittliga atommassa från det periodiska systemet med en enkel algebraisk ekvation.
Relativ överflöd är procentandelen av en specifik isotop som finns i naturen. Atommassan som anges för ett grundämne i det periodiska systemet är ett viktat medelvärde av alla dess naturligt förekommande isotoper.
Isotoper delar samma antal protoner men skiljer sig i neutronantal. Till exempel har nitrogen-14 7 neutroner, medan nitrogen-15 har 8 neutroner; båda är kväve men distinkta isotoper.
Typiska problem ber dig att beräkna antingen den relativa förekomsten av en viss isotop eller massan av den isotopen givet grundämnets genomsnittliga atommassa.
Lokalisera grundämnets genomsnittliga atommassa på det periodiska systemet. För kväve är detta värde 14,007 amu.
Använd standardformeln:
(M₁)(x) + (M₂)(1 – x) = M(E)
M₁ =massan av isotop1x =relativ förekomst (som en decimal) av isotop1M₂ =massan av isotop2M(E) =grundämnes genomsnittliga atommassaExempel:Nitrogen-14 (14.003 amu) och nitrogen-15 (15.000 amu). Att plugga in i formeln ger
14.003 x + 15.000 (1 – x) = 14.007
Använd algebraiska steg:
• Distribuera:14.003x + 15.000 – 15.000x =14.007
• Kombinera liknande termer:–0,997x =–0,993
• Dela:x = 0.996
Multiplicera decimalen med 100 för att uttrycka i procent.
0.996 × 100 = 99.6 % (1 – 0.996) × 100 = 0.4 % När ett masspektrum tillhandahålls visas relativa mängder ofta som ett vertikalt stapeldiagram. Även om summan kan tyckas överstiga 100 %, representerar staplarna relativa procentsatser. För ett kvävemönster kan spektrumet visa 100 för kväve-14 och 0,37 för kväve-15.
Normalisera dessa värden:
nitrogen‑14 = 100 / (100 + 0.37) ≈ 0.996 → 99.6 %
nitrogen‑15 = 0.37 / (100 + 0.37) ≈ 0.004 → 0.4 %
Genom att följa dessa steg kan du på ett tillförlitligt sätt beräkna den procentuella förekomsten av en isotop.
