Самоучитель

Электронный учебник, в котором изложены основы химии для начинающих.

Видеоуроки

Архив образовательных и познава­тельных видео по химии и не только.

ЕГЭ и ОГЭ

Теоретическая часть и тестовые зада­ния для подготовки к экзаменам.

Урок 2. Относительная атомная масса химических элементов

В уроке 2 «Относительная атомная масса химических элементов» из курса «Химия для чайников» рассмотрим разные способы выражения массы химических элементов. Напоминаю, что в прошлом уроке «Атомы и химические элементы» мы рассмотрели, кто и когда высказал идею о том, что все вокруг состоит из атомов; также выяснили, что из себя представляет химический элемент и каким образом обозначается.

Чем различаются атомы разных элементов между собой? Вы уже знаете: массой, размерами и строением. На рисунке 30 показаны шаровые модели атомов некоторых химических элементов, конечно, не в реальных размерах, а многократно увеличенные. В действительности атомы настолько малы, что их невозможно рассмотреть даже в самые лучшие оптические микроскопы.

Шаровые модели атомов химических элементов

На заметку: В конце XX в. у ученых появились более совершенные микроскопы, позволяющие достигать увеличения в несколько десятков миллионов раз. Они называются туннельными микроскопами. На рисунке 31 показана фотография поверхности кремния. На ней отчетливо видны отдельные атомы, расположенные на поверхности этого вещества.

Фотография поверхности кремния при большом увеличении и сравнительные размеры атомов гелия и франция

Размеры и масса атомов

Современная наука обладает методами, позволяющими определять размеры и массы атомов. Так, например, самый легкий атом — атом водорода. Его масса равна 0,0000000000000000000000000016735 кг. Самым маленьким является атом гелия He. Диаметр этого атома равен приблизительно 0,00000000098 м. Записывать и читать такие числа затруднительно, поэтому обычно их представляют в более удобном виде: 1,6735·10−27 кг и 9,8·10−10 м. Атомы большинства химических элементов по своим размерам значительно больше атома гелия. Самый большой из них — атом элемента франция Fr. Его диаметр в 7 раз больше диаметра атома гелия (рис. 32).

Еще больше различаются атомы разных элементов по массе. Масса атома обозначается символом ma и выражается в единицах массы СИ (кг). Так, например, масса атома углерода равна: ma(С) = 19,94·10−27 кг, а атома кислорода — ma(О) = 26,56·10−27 кг. Масса атома самого тяжелого из существующих на Земле элементов — урана U — почти в 237 раз больше массы атома водорода.

Атомная единица массы

Пользоваться такими маленькими величинами масс атомов при расчетах неудобно. К тому же, когда в XIX в. начало формироваться атомно- молекулярное учение, ученые еще не представляли реальных размеров и масс атомов. Поэтому на практике вместо истинных масс атомов стали применять их относительные значения. Они рассчитывались по массовым отношениям простых веществ в реакциях друг с другом. Химики предположили, что эти отношения пропорциональны массам соответствующих атомов. Именно так в начале XIX в. Дж. Дальтон ввел понятие относительной атомной массы, приняв за единицу сравнения массу самого легкого атома — водорода.

1/12 часть атома углерода

В настоящее время в качестве такой единицы сравнения используется 1/12 часть массы атома углерода (рис. 33). Она получила название атомной единицы массы (а. е. м.). Ее международное обозначение — u (от английского слова «unit» — единица):

Атомная единица массы — это 1/12 часть массы атома углерода, которая равна 1,66·10−27 кг.

Относительная атомная масса

Сравнивая средние массы атомов различных элементов с атомной единицей массы, получают значения относительных атомных масс химических элементов.

Относительная атомная масса элемента — это физическая величина, которая показывает, во сколько раз масса атома данного химического элемента больше 1/12 части массы атома углерода.

Относительная атомная масса обозначается символами Ar (А — первая буква английского слова «atomic» —атомный, r — первая буква английского слова «relative», что значит относительный), следовательно:

где Х — символ данного элемента.

Например, относительная атомная масса водорода:

а кислорода:

Как видите, относительная атомная масса показывает, во сколько раз масса атома данного элемента больше атомной единицы массы u.

В таблице Менделеева приведены относительные атомные массы всех элементов. В расчетах при решении задач мы будем пользоваться округленными до целых значениями этих величин (см. урок 1).

Внимание! Очень часто относительную атомную массу называют просто атомной массой. Однако следует отличать атомную массу — величину относительную (например, Ar(О) = 16) — от массы атома — величины, выражаемой в единицах массы — килограммах (ma(O) = 26,56·10−27 кг) или атомных единицах массы (ma(O) = 16·u).

Пример. Во сколько раз атом ртути тяжелее атома кальция?

Решение. Относительные атомные массы элементов равны: Ar(Hg) = 201 и Ar(Ca) = 40.

Масса атома ртути равна: ma(Hg) = Ar(Hg)·u (кг).
Масса атома кальция равна: ma(Са) = Ar(Са)·u (кг).

Другими словами, отношение масс атомов этих элементов равно отношению их относительных атомных масс. Следовательно, отношение масс атомов ртути и кальция равно:

Ответ: в 5,03 раза.

Краткие выводы урока:

  1. Атомная единица массы представляет собой 1/12 часть массы атома углерода.
  2. Относительная атомная масса химического элемента равна отношению массы его атома к 1/12 части массы атома углерода.
  3. Относительная атомная масса химического элемента является величиной безразмерной и показывает, во сколько раз масса атома данного элемента больше атомной единицы массы.

Надеюсь урок 2 «Относительная атомная масса химических элементов» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

avatar
480
Саша
Саша

А можете мне объяснить, когда умножаешь относительную атомную массу хим элемента, на что нужно умножать, на -23, на -24, на -26, -27 и тд… Как это понять?

Thomas
Thomas

Считай лучше по -24 Это граммы

Анна
Анна

это все замечательно, материал структурирует полученную ранее информацию. Но лишний раз доказывает, что нужно сначала проходить материал с преподавателем, желательно хорошим)

Кама
Кама

оч круто

Anna
Anna

это ж. просто нет слов, на это

амина
амина

очень круто спосибо

Рафан
Рафан

а это только за курс 8 класса или 9 тоже есть?

Sky
Sky

Мы совсем не так решаем…как-то странно

Марина
Марина

Всё разобралась)))….

Марина
Марина

Подскажите, пожалуйста, почему в таблице одни значения массы атома, а при расчёте, который вы используете в качестве примера совершенно другие числа? Например, атомная масса кислорода 16, а в примере 26,56?

Химик
Химик

16- это НЕ атомная масса кислорода. Это ОТНОСИТЕЛЬНАЯ атомная масса кислорода (Вы плохо поняли урок).
А в примере не 26,56 , А 26,56·10−27 кг, это огромная разница. Это реальный вес атома, такими числами пользоватся не удобно, вот и создали ОТНОСИТЕЛЬНУЮ атомную массу.

Dasha
Dasha

так в той таблице написано что это относительная атомная масса

Anna
Anna

а ЕСЛИ подумать ?

Сам Самыч Зрячи
Сам Самыч Зрячи

Не путай массу и вес, Химик. И не пудрите, химики, мозги — будто атомная масса и масса атома суть разные количественные характеристики материальных объектов. Есть количественная характеристика материальных объектов — масса. Выражения ее в единицах 1 кг и 1 а.е.м. отличаются численно во столько раз, во сколько раз отличаются указанные единицы.
Если не верите, выразите ширину листа формата А4 в метрах и миллиметрах и увидите, что они отличаются в 1000 раз, 210 мм и 0,21 м.

Сам Самыч Зрячи
Сам Самыч Зрячи

Выражения ширины листа формата А4 в миллиметрах и метрах, 210 мм и 0,21 м, уравнивает масштабный коэффициент 1000 мм/м.

наталья
наталья

вау всё так понятно и просто

Inna
Inna

Откуда взяли m(a)?

Добрый Пингвин
Добрый Пингвин

М(а) -атомная масса, её берут из таблицы Менделеева

Илья
Илья

Нет, в таблице Менделеева ОТНОСИТЕЛЬНАЯ атомная масса!

Илья
Илья

m(a) ниоткуда не брали. Нашли лишь отношение атомных масс двух веществ, а не их значения

Alloud
Alloud

Однажды, дяденька учёный сидел и высчитывал, маялся эту массу. Если бы создатели курса объясняли как он это делал, то у вас бы взорвался мозг. Так что просто запомните, что есть АТОМНАЯ МАССА вещества, которую выяснили учёные. А есть ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССА, которую вычисляют для удобства.

ПРОСТО Я
ПРОСТО Я

Здравствуйте!Откуда брать атомную массу веществ?Она в таблице Менделеева или эти числа были взяты как пример?

наталья
наталья

в таблице Миндилеева смотри

Alloud
Alloud

Однажды, дяденька учёный сидел и высчитывал, маялся эту массу. Если бы создатели курса объясняли как он это делал, то у вас бы взорвался мозг. Так что просто запомните, что есть АТОМНАЯ МАССА вещества, которую выяснили учёные. А есть ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССА, которую вычисляют для удобства. Ar(O)=16 — это ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССА, которая в таблице Менделеева

Александр
Александр

Круто ! ) Спасибо!

Ольга
Ольга

Если совсем чайник, то начинать трудно

Костик
Костик

Я думаю что не хватает вопросов в конце урока!(для самопроверки)

Антон
Антон

Слишком мало еще пройдено, что бы проверять знания😒

Влад
Влад

Что принято в настоящее время в качестве относительной единицы массы для измерения масс атомов?

Соломатенко
Соломатенко

В качестве относительной единицы массы для измерения масс атомов (держитесь за что-нибудь, чтобы не упасть) принято количество частиц вещества — ОДИН НУКЛОН!!! Она в 6 на 10 в 23 степени раз меньше единицы «the mole». Предложено называть ее «the sole» (русский перевод — «единственный,» «один») и обозначать символом sol.
Читаешь «относительная масса» — понимаешь «количество нуклонов». ВСЕ!

Илья
Илья

Большое спасибо! Наконец-то я понял эту тему.

еуууу
еуууу

fuf

наталья
наталья

молодец что понял

Сам Самыч Зрячи
Сам Самыч Зрячи

Относительные массы атомов и молекул не нужны. Достаточно количества нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре атома. Намудрили, понимаешь, господа ученые в урнах обмоченные

Сам Самыч Зрячи
Сам Самыч Зрячи

Чем думали товар*ищи, когда разместили рядом с массой атома, единица этой массы есть в СИ, внесистемную безразмерную атомную массу? Сколько перед этим приняли на брата? :)))))))))

Сам Самыч Зрячи
Сам Самыч Зрячи

Пользоваться внесистемными относительной массой и ее единицей при наличии массы и ее единицы килограмм — ЭТО КАК ИДТИ НЕХОЖЕНЫМ ЛЕСОМ ВДОЛЬ УХОЖЕННОГО ШОССЕ. ;))

Зрячий
Зрячий

Вот именно. Очень непросто заметить, что атомная масса и масса атома суть разные количественные характеристики и измеряются принципиально разными единицами. НУЖЕН ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ПОРЯДОК — НЭП.

Fire Fox
Fire Fox

Не понятно откуда взята m(a), и что такое u…Т.е. формула вообще не объяснена и как решать задачи тоже не понятно вообще…Если для чайников, то это нужно разжёвывать капитально…Не имеет смысла больше тут оставаться

StressedOut
StressedOut

u — атомная единица массы

Антон
Антон

Глаза разуй

Данил
Данил

Я не понимаю, в таблице масса одна, а вы пишите совсем другую.Расскажите откуда цифры?

Данил
Данил

В решении задачи вы используете формулу отношений масс атомов, а подставляете относительные значение(это не ошибка, но может запутать новичка).

Захар
Захар

Я запутался…по факту относительная и фактическая одно и то же,на практике это не так,просто умножить на 1 это не решает проблемы!