Ogni elemento è una sostanza composta da atomi con un numero identico di protoni nei loro nuclei. Ad esempio, un atomo dell'elemento azoto ha sempre sette protoni. Tutti gli elementi tranne l'idrogeno hanno anche neutroni nei loro nuclei, e il peso atomico dell'elemento è la somma dei pesi dei protoni e dei neutroni. "Isotopo" si riferisce a forme varianti di elementi con differenti conteggi di neutroni - ogni variante, con il suo unico conteggio di neutroni, è un isotopo dell'elemento. La tavola periodica degli elementi elenca il peso atomico di ciascun elemento, che è la media ponderata dei pesi degli isotopi in base all'abbondanza di ciascuno. Si potrebbe facilmente cercare la percentuale di abbondanza di ogni isotopo in un libro di chimica o sul Web, ma potrebbe essere necessario calcolare la percentuale di abbondanza a mano, ad esempio, per rispondere a una domanda su un test di chimica a scuola. È possibile eseguire questo calcolo solo per due abbondanze di isotopi sconosciuti alla volta.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

La formula generale per l'abbondanza relativa è (M1) ( x) + (M2) (1-x) = Me, dove Me è la massa atomica dell'elemento dalla tavola periodica, M1 è la massa dell'isotopo per cui conosci l'abbondanza, x è l'abbondanza relativa del conosciuto isotopo e M2 è la massa dell'isotopo di abbondanza sconosciuta. Risolvi x per ottenere l'abbondanza relativa dell'isotopo sconosciuto.

Identifica i pesi atomici

Identifica il peso atomico dell'elemento e il conteggio atomico di protoni e neutroni per ciascuno dei due isotopi. Questa è un'informazione che ti verrà data in una domanda di prova. Per esempio, l'azoto (N) ha due isotopi stabili: N14 ha un peso, arrotondato a tre decimali, di 14.003 unità di massa atomica (amu), con sette neutroni e sette protoni, mentre N15 pesa 15.000 amu, con otto neutroni e sette protoni. Il peso atomico dell'azoto è dato come 14,007 amu.

Imposta l'abbondanza uguale a x

Sia x uguale alla percentuale di abbondanza di uno dei due isotopi. L'altro isotopo deve quindi avere un'abbondanza del 100 percento meno x percento, che si esprime in forma decimale come (1 - x). Per l'azoto, puoi impostare x uguale all'abbondanza di N14 e (1 - x) come l'abbondanza di N15.

Scrivi equazione

Scrivi l'equazione per il peso atomico dell'elemento, che è uguale al peso di ogni isotopo per la sua abbondanza. Per l'azoto, l'equazione è quindi 14.007 = 14.003x + 15.000 (1 - x).

Risolvi per x

Risolvi per x usando l'algebra semplice. Per l'azoto, semplificare l'equazione a 14.003x + (15.000 - 15.000x) = 14.007 e risolvere per x. La soluzione è x = 0,996. In altre parole, l'abbondanza dell'isotopo N14 è del 99,6 percento, e l'abbondanza dell'isotopo N15 è dello 0,4 percento, arrotondato al primo decimale.