Kidolgozott példa: atomtömeg-számítás

Felírtuk ide, hogy – amint ismeretes – a szén-12 a leggyakoribb szénizotóp a Földön. A Földön levő szén 98,89%-a szén-12. És tudjuk, hogy definíció szerint a tömege pontosan 12 atomi tömegegység. Ez nem az egyetlen szénizotóp a Földön, léteznek más izotópjai is. A második leggyakoribb a szén-13. A Földön levő szén 1,11%-a szén-13. És kísérletileg meghatározható, hogy a tömege 13,0034 atomi tömegegység. Ezek a számok itt tehát az atomtömeget jelentik. Ezek atomtömegek. Ebben a videóban azt tekintjük át, miképpen jutottak el a relatív atomtömeghez, amely a periódusos rendszerben található. Tehát a relatív atomtömeg. Vajon honnan származik? A „Relatív atomtömeg és az atomtömeg” című videóban láthattuk, hogy a relatív atomtömeg az egyes izotópok atomtömegének súlyozott átlaga. Szóval úgy kapjuk meg ezt a nagyjából 12,01-ot, hogy ennek a kettőnek vesszük a súlyozott átlagát. És mivel súlyozzuk? Azzal, hogy milyen gyakoriságú az adott izotóp. Ehhez azt csináljuk, hogy a 98,89%-ot szorozzuk 12-vel. Átírjuk a százalékot tizedes tört formába. Így ez 0,9889-szer 12 lesz. Ehhez pedig hozzáadunk... 1,11%-szor 13,0034-et. Ez tizedestört alakban 0,011 lesz. 1,11% az 0,011. Jaj, vagyis 111. Ezt szorzom 13,0034 atomi tömegegységgel. Mit kapunk így? Nyissuk meg a számológépet. 0,9889-szer 12 egyenlő 11,8668-cal. És ehhez hozzáadunk... hozzáadunk 0,0111-szer 13,0034-et. Először a szorzást végzi el, mivel a számológép ismeri a műveletek sorrendjét. És a végén 12,01113774-et kapunk, melyet ha századra kerekítünk, megkapjuk a relatív atomtömeget. Ennyi az egész. Így számoljuk ki a relatív atomtömeget. Tehát felírhatom, hogy körülbelül 12,01, ez az atomtömegek súlyozott átlaga. Még valami, amit érdemes megfigyelned: mi a különbség a szén-12 és a szén-13 között? A szén-12-nek 6 protonja van. A 6 proton teszi szénné, ezért mindkettőnek 6 van. A különbség a neutronokban van. Ennek itt 6 neutronja van. Ennek pedig eggyel több neutronja, 7. Így ha megnézed az atomtömegek különbségét, észreveszed, hogy az eltérés plusz 1,0034 atomi tömegegység. Ebből arra következtethetsz: – Nézd csak, ha hozzáadok 1 neutront, 1 neutront... akkor ez nagyjából 1 atomi tömegegységet jelent. Nem pontosan 1 atomi tömegegységet, de tekintheted körülbelül 1 atomi tömegegységnek. Ez szintúgy igaz a protonokra. A lényeg, hogy remélhetőleg már érted, mi a különbség az atomtömeg – amely egy atom tömege – és a relatív atomtömeg között, amely a Földön levő különböző izotópok tömegének súlyozott átlaga. Most már a kiszámításának módját és egy neutron körülbelüli tömegét is ismered.