Cách tính khối lượng trung bình khối năm 2024

Bài viết này có đồng tác giả là đội ngũ biên tập viên và các nhà nghiên cứu đã qua đào tạo, những người xác nhận tính chính xác và toàn diện của bài viết.

Nhóm Quản lý Nội dung của wikiHow luôn cẩn trọng giám sát công việc của các biên tập viên để đảm bảo rằng mọi bài viết đều đạt tiêu chuẩn chất lượng cao.

Bài viết này đã được xem 53.122 lần.

Nguyên tử khối trung bình không phải là giá trị đo trực tiếp của khối lượng một nguyên tử. Thay vào đó, đây là khối lượng trung bình mỗi nguyên tử tính từ một mẫu điển hình của nguyên tố. Nếu có thể đo khối lượng của hàng tỷ nguyên tử riêng lẻ, bạn có thể tìm được giá trị này bằng cách tính giá trị trung bình của chúng. Chúng ta có một phương pháp thực tế hơn, đó là dựa vào thông tin của các đồng vị khác nhau của nguyên tố hóa học.

1. Trong tự nhiên, hầu hết các nguyên tố tồn tại ở nhiều dạng hay nhiều đồng vị. Sự khác biệt duy nhất giữa hai đồng vị của cùng một nguyên tố là số nơtron trong nguyên tử, mà số nơtron ảnh hưởng đến nguyên tử khối. Cách tính nguyên tử khối trung bình có xét đến ảnh hưởng của sự khác biệt này, và cho bạn biết khối lượng trung bình mỗi nguyên tử trong một mẫu gồm nhiều nguyên tử đó.
   • Ví dụ, nguyên tố bạc (Ag) có hai đồng vị trong tự nhiên: Ag-107 và Ag-109 (hay 107Ag và 109Ag). Đồng vị được đặt tên theo “số khối”, hoặc tổng của số proton và số nơtron trong một nguyên tử. Nghĩa là Ag-109 có nhiều hơn hai nơtron so với Ag-107, do đó nguyên tử của nó nặng hơn một chút.
2. Bạn cần hai thông tin của mỗi đồng vị, có thể tra cứu chúng trong sách tham khảo hay tra trực tuyến, ví dụ như trang webelements.com. Đầu tiên là nguyên tử khối hay khối lượng nguyên tử của mỗi đồng vị. Đồng vị có nhiều nơtron hơn sẽ có khối lượng lớn hơn.
   • Ví dụ, đồng vị bạc Ag-107 có nguyên tử khối là 106,90509 amu (đơn vị của nguyên tử khối). Đồng vị Ag-109 nặng hơn một chút với khối lượng là 108,90470.
   • Cặp số thập phân ở cuối có thể hơi khác nhau trong các tài liệu. Không viết bất kì số nào trong ngoặc đơn sau khối lượng.
3. Tỷ lệ này cho biết sự phổ biến của đồng vị đó, được tính theo tỷ lệ phần trăm trong tổng số nguyên tử của nguyên tố đó. Bạn có thể tìm thấy thông tin này trong cùng tài liệu có ghi nguyên tử khối. Tỷ lệ tồn tại trong tự nhiên của tất cả các đồng vị phải đủ 100% (mặc dù có thể hơi khác do sai số làm tròn).
   • Đồng vị Ag-107 có tỷ lệ 51,86%. Đồng vị Ag-109 ít phổ biến hơn với tỷ lệ 48,14%. Nghĩa là một mẫu bạc bình thường có 51,86% Ag-107 và 48,14% Ag-109.
   • Bỏ qua bất kỳ đồng vị nào không có tỷ lệ tồn tại này. Những đồng vị này không tồn tại trong tự nhiên trên trái đất.
4. Chia tỷ lệ này cho 100 sẽ thu được cùng giá trị dưới dạng số thập phân.
   • Trong mẫu bạc nói trên, tỷ lệ các đồng vị là 51,86 / 100 = 0,5186 và 48,14 / 100 = 0,4814.
5. Nguyên tử khối trung bình của một nguyên tố có n đồng vị bằng (nguyên tử khốiđồng vị 1 * tỷ lệđồng vị 1) + (nguyên tử khốiđồng vị 2 * tỷ lệđồng vị 2) + ... + (nguyên tử khốiđồng vị n * tỷ lệđồng vị n. Đây là ví dụ về “khối lượng trung bình”, nghĩa là tỷ lệ tồn tại của đồng vị càng lớn thì ảnh hưởng của đồng vị đó lên kết quả càng lớn. Cách áp dụng công thức này cho bạc như sau:
   • Nguyên tử khối trung bìnhAg = (nguyên tử khốiAg-107 * tỷ lệAg-107) + (nguyên tử khốiAg-109 * tỷ lệAg-109) \=(106,90509 * 0,5186) + (108,90470 * 0,4814) \= 55,4410 + 52,4267 \= 107,8677 amu.
   • Tìm nguyên tố đó trên bảng tuần hoàn để kiểm tra kết quả. Nguyên tử khối trung bình luôn luôn được viết bên dưới ký hiệu hóa học của nguyên tố. Quảng cáo

• Nguyên tử khối trung bình cho biết mối quan hệ giữa khối lượng và số nguyên tử trong một mẫu điển hình của nguyên tố đó. Điều này rất hữu ích trong các phòng thí nghiệm hóa học vì việc đếm số nguyên tử một cách chính xác là gần như không thể, nhưng khối lượng thì dễ dàng xác định. Ví dụ, bạn có thể cân một mẫu bạc và biết rằng cứ mỗi 107,8677 amu sẽ có một nguyên tử bạc.
• Đổi sang khối lượng mol. Đơn vị khối lượng nguyên tử rất nhỏ, vì vậy các nhà hóa học thường sử dụng đơn vị gam cho khối lượng. May mắn là chúng ta có định nghĩa của các khái niệm này nên việc chuyển đổi sẽ dễ dàng. Chỉ cần nhân nguyên tử khối trung bình với 1 g / mol (hằng số khối lượng mol) để có kết quả theo g / mol. Ví dụ, 107,8677 gam bạc chứa một mol nguyên tử bạc.

Vì phân tử là tập hợp các nguyên tử nên bạn có thể cộng khối lượng tất cả các nguyên tử để tìm khối lượng phân tử. Nếu bạn sử dụng nguyên tử khối trung bình (thay vì khối lượng của một đồng vị cụ thể) thì kết quả tìm được sẽ là khối lượng phân tử trung bình của một mẫu chất trong tự nhiên. Đây là ví dụ: