Sådan beregnes procentdelen af ​​overflod af en isotope

Hvert element er et stof sammensat af atomer med et identisk antal protoner i deres kerne. For eksempel har et atom af elementet nitrogen altid syv protoner. Alle elementer undtagen hydrogen har også neutroner i deres kerne, og elementets atomvægt er summen af ​​protonernes og neutronernes vægt. "Isotop" refererer til variantformer af elementer med forskellige neutrontal - hver variant med dens unikke neutronantal er en isotop af elementet. Den periodiske tabel over elementerne angiver atomvægten af ​​hvert element, hvilket er det vægtede gennemsnit af isotopvægten baseret på hver enkelt overflod. Du kan nemt se op på procentdelen af ​​hver isotop i en kemi bog eller på nettet, men du må muligvis beregne procentdelen overflod for hånd, for eksempel at besvare et spørgsmål om en kemisk test i skolen. Du kan udføre denne beregning for kun to ukendte isotopenes overflod ad gangen.

TL; DR (for lang, ikke læst)

Den generelle formel for relativ overflade er (M1) ( x) + (M2) (1-x) = Me, hvor Me er elementets atommasse fra det periodiske bord, M1 er massen af ​​isotopen, som du kender overfloden af, x er den relative overflod af den kendte isotop, og M2 er massen af ​​isotopen af ​​ukendt overflod. Løs for x at få den relative overflod af den ukendte isotop.

Identificer atomvægte

Identificer elementets atomvægt og atomtal for protoner og neutroner for hver af de to isotoper. Dette er oplysninger, der vil blive givet til dig på et testspørgsmål. For eksempel har nitrogen (N) to stabile isotoper: N14 har en vægt afrundet til tre decimaler med 14.003 atommasseenheder (amu) med syv neutroner og syv protoner, mens N15 vejer 15.000 amu med otte neutroner og syv protoner. Atomvægten af ​​nitrogen er givet som 14.007 amu.

Sæt overflod lige til x

Lad x svare til den procentvise overflade af en af ​​de to isotoper. Den anden isotop skal så have en overflod på 100 procent minus x procent, som du udtrykker i decimalform som (1 - x). For nitrogen kan du sætte x svarende til overfladen af ​​N14 og (1 - x) som overfloden af ​​N15.

Skriv ud ligning

Skriv ud ligningen for elementets atomvægt, hvilket svarer til vægten af ​​hver isotop, dens overflod. For nitrogen er ligningen således 14.007 = 14.003x + 15.000 (1 - x).

Løs for x

Løs for x ved hjælp af simpel algebra. For nitrogen forenkle ligningen til 14.003x + (15.000 - 15.000x) = 14.007 og løse for x. Opløsningen er x = 0,996. Med andre ord er overfladen af ​​N14 isotopen 99,6 procent, og overfladen af ​​N15 isotopen er 0,4 procent, afrundet til en decimal.