Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Quelle est la masse relative?
- La masse atomique relative d'un élément
- Le tableau périodique et les isotopes
- Masse moléculaire relative
La masse relative est un concept important en chimie. Il existe pour simplifier le processus de calcul de la masse d'un atome ou d'une molécule. Dans les unités absolues, les protons et les neutrons ont des masses de l’ordre de 10−27 kilogrammes, ce qui correspond à un milliardième de milliardième de milliardième, et les électrons ont une masse encore plus petite d'environ 10−30 kilogrammes, environ mille fois moins qu'un proton ou un neutron. Cela serait difficile à gérer dans des situations pratiques. Les scientifiques ont donc défini la masse atomique relative d'un atome de carbone comme étant égale à 12 et calculé tout le reste sur cette base.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Trouvez la masse relative d'un atome en ajoutant le nombre de protons au nombre de neutrons. L'hydrogène a une masse atomique relative de 1 et le carbone 12, une masse atomique relative de 12.
Les isotopes d'un même élément ont un nombre différent de neutrons, vous devez donc calculer pour un isotope spécifique. Les tableaux périodiques indiquent la masse atomique relative en tant que nombre inférieur pour un élément, mais cela prend en compte tous les isotopes.
Trouvez les masses moléculaires relatives en additionnant les contributions de chaque élément. Utilisez la formule chimique pour trouver combien de chaque atome est inclus, multipliez leurs masses atomiques relatives par le nombre d'atomes de chaque présent, puis additionnez-les tous pour trouver le résultat.
Quelle est la masse relative?
La masse relative est la masse d'un atome ou d'une molécule par rapport à celle de 1/12 d'un atome de carbone 12. Selon ce schéma, un atome d’hydrogène neutre a une masse de 1. On peut penser que cela revient à compter chaque proton ou neutron comme 1 et à ignorer les masses d’électrons car elles sont si petites en comparaison. La formule de la masse atomique relative est donc simplement:
Masse atomique relative = nombre de protons + nombre de neutrons
Cependant, étant donné que les scientifiques ont défini l'atome de carbone 12 comme «atome standard», la définition technique est la suivante:
Masse atomique relative = masse de l'atome (1/12 de la masse d'un atome de carbone 12)
La masse atomique relative d'un élément
Les éléments sont les atomes de blocs de construction de base créés dans le big bang ou dans les étoiles et sont représentés dans le tableau périodique. La masse atomique relative est le nombre le plus bas du tableau périodique (le nombre le plus haut est le numéro atomique qui compte le nombre de protons). Vous pouvez lire ce nombre directement à partir de tableaux périodiques simplifiés pour de nombreux éléments.
Cependant, les tableaux périodiques techniquement précis rendent compte de l’existence de différents isotopes et les masses atomiques relatives qu’ils répertorient ne sont pas des nombres entiers. Les isotopes sont des versions du même élément avec des nombres de neutrons différents.
Vous pouvez toujours trouver la masse relative d'un élément en ajoutant le nombre de protons au nombre de neutrons correspondant à l'isotope spécifique de l'élément que vous envisagez. Par exemple, un atome de carbone 12 a 6 protons et 6 neutrons, et a donc une masse atomique relative de 12. Notez que lorsqu'un isotope d'un atome est spécifié, le nombre après le nom de l'élément est la masse atomique relative. Donc, l'uranium 238 a une masse relative de 238.
Le tableau périodique et les isotopes
Les masses atomiques relatives du tableau périodique incluent la contribution de différents isotopes en prenant une moyenne pondérée des masses des différents isotopes en fonction de leur abondance. Le chlore, par exemple, a deux isotopes: le chlore 35 et le chlore 37. Les trois quarts du chlore que l'on trouve dans la nature sont du chlore 35 et le quart restant du chlore 37. La formule utilisée pour les masses relatives dans le tableau périodique est la suivante:
Masse atomique relative = (masse de l'isotope 1 × abondance de l'isotope 1 + masse de l'isotope 2 × abondance de l'isotope 2 +…) ÷ 100
Donc pour le chlore, c'est:
Masse atomique relative = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Pour le chlore, la masse atomique relative du tableau périodique indique 35,5 conformément à ce calcul.
Masse moléculaire relative
Ajoutez simplement les masses relatives des éléments constitutifs pour trouver la masse relative d'une molécule. C'est facile à faire si vous connaissez les masses atomiques relatives des éléments en question. Par exemple, l’eau a la formule chimique H2O, donc il y a deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène.
Calculez la masse moléculaire relative en multipliant la masse atomique relative de chaque atome par le nombre de ces atomes dans la molécule, puis en additionnant les résultats. Cela ressemble à ceci:
Masse moléculaire relative = (nombre d'atomes de l'élément 1 × masse relative de l'élément 1) + (nombre d'atomes de l'élément 2 × masse relative de l'élément 2) +…
Pour h2O, l'élément 1 est l'hydrogène avec une masse atomique relative de 1 et l'élément 2 est l'oxygène avec une masse atomique relative de 16, de sorte que:
Masse moléculaire relative = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Pour h2ALORS4, l'élément 1 est l'hydrogène (H), l'élément 2 est le soufre (S de masse relative = 32) et l'élément 3 est l'oxygène (O), de sorte que le même calcul donne:
Masse moléculaire relative de H2ALORS4 = (nombre d'atomes de H × masse relative de H) + (nombre d'atomes de S × masse relative de S) + (nombre d'atomes de O × masse relative de O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Vous pouvez utiliser cette même approche pour n'importe quelle molécule.