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Per determinare l'abbondanza percentuale di un isotopo, combini la massa atomica media dell'elemento dalla tavola periodica con una semplice equazione algebrica.
L'abbondanza relativa è la percentuale di uno specifico isotopo presente in natura. La massa atomica elencata per un elemento nella tavola periodica è una media ponderata di tutti i suoi isotopi presenti in natura.
Gli isotopi condividono lo stesso numero di protoni ma differiscono nel numero di neutroni. Ad esempio, l'azoto-14 ha 7 neutroni, mentre l'azoto-15 ha 8 neutroni; entrambi sono azoto ma isotopi distinti.
I problemi tipici richiedono di calcolare l'abbondanza relativa di un particolare isotopo o la massa di quell'isotopo data la massa atomica media dell'elemento.
Individua la massa atomica media dell'elemento sulla tavola periodica. Per l'azoto, questo valore è 14.007amu.
Utilizza la formula standard:
(M₁)(x) + (M₂)(1 – x) = M(E)
M₁ =massa dell'isotopo1x =abbondanza relativa (come decimale) dell'isotopo1M₂ =massa dell'isotopo2M(E) =massa atomica media dell'elementoEsempio:azoto‑14 (14.003 amu) e azoto‑15 (15.000 amu). L'inserimento nella formula dà
14.003 x + 15.000 (1 – x) = 14.007
Applicare i passaggi algebrici:
• Distribuisci:14.003x + 15.000 – 15.000x =14.007
• Combina termini simili:–0,997x =–0,993
• Dividi:x = 0.996
Moltiplica il decimale per 100 per esprimerlo in percentuale.
0.996 × 100 = 99.6 % (1 – 0.996) × 100 = 0.4 % Quando viene fornito uno spettro di massa, le abbondanze relative vengono spesso visualizzate come un grafico a barre verticale. Sebbene il totale possa sembrare superiore al 100%, le barre rappresentano le percentuali relative. Per un modello di azoto, lo spettro potrebbe visualizzare 100 per l'azoto-14 e 0,37 per l'azoto-15.
Normalizza questi valori:
nitrogen‑14 = 100 / (100 + 0.37) ≈ 0.996 → 99.6 %
nitrogen‑15 = 0.37 / (100 + 0.37) ≈ 0.004 → 0.4 %
Seguendo questi passaggi, puoi calcolare in modo affidabile l'abbondanza percentuale di qualsiasi isotopo.
