Ogni elemento è una sostanza composta da atomi con un numero identico di protoni nei loro nuclei. Ad esempio, un atomo dell'azoto elemento 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 conteggi di neutroni diversi - ogni variante, con il suo conteggio unico 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 dell'isotopo in base all'abbondanza di ciascuno. È possibile cercare facilmente l'abbondanza percentuale di ciascun isotopo in un libro di chimica o sul Web, ma potrebbe essere necessario calcolare manualmente l'abbondanza percentuale, 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 sconosciute alla volta.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
La formula generale per l'abbondanza relativa è (M1) ( x) + (M2) (1-x) \u003d Me, dove Me è la massa atomica dell'elemento dalla tavola periodica, M1 è la massa dell'isotopo per il quale si conosce l'abbondanza, x è l'abbondanza relativa del noto isotopo e M2 è la massa dell'isotopo di abbondanza sconosciuta. Risolvi che x ottenga l'abbondanza relativa dell'isotopo sconosciuto.
Identifica il peso atomico dell'elemento e il conteggio atomico di protoni e neutroni per ciascuno di i due isotopi. Queste sono informazioni che ti verranno fornite su una domanda di prova. Ad esempio, l'azoto (N) ha due isotopi stabili: N14 ha un peso, arrotondato al terzo decimale, 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.
Sia x uguale all'abbondanza percentuale 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 azoto, puoi impostare x uguale all'abbondanza di N14 e (1 - x) come abbondanza di N15.
Scrivi l'equazione per l'elemento peso atomico, che equivale al peso di ciascun isotopo per la sua abbondanza. Per azoto, l'equazione è quindi 14.007 \u003d 14.003x + 15.000 (1 - x).
Risolvi per x usando una semplice algebra. Per azoto, semplifica l'equazione a 14.003x + (15.000 - 15.000x) \u003d 14.007 e risolvi per x. La soluzione è x \u003d 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, arrotondata al primo decimale.
