School

Маса на атома

а) маса на съставящите го части

• маса на протона: $m_{p^{+}}=1.67\times 10^{-24}\text{ g}$
• маса на неутрона: $m_{n^0}=1.67\times 10^{-24}\text{ g}$
• маса на електрона: $\frac{1}{1837}{m}_{p^{+}}=9.11\times 10^{-28}\text{ g}$

б) маса на атома - сбор от масите на съставните му части, като електроните се пренебрегват поради незначителната си маса

$$\begin{array}{rl}{m}_{\text{atom}}& =\text{count}(p^{+})m_{p^{+}}+\text{count}(n^0)m_{n^0}+\text{count}(e^{-})m_{e^{-}}\\ & \approx \text{count}(p^{+})m_{p^{+}}+\text{count}(n^0)m_{n^0}\end{array}$$

• масово число: $A=\text{count}(p^{+})+\text{count}(n^0)$

$$m_{\text{atom}}\approx A{m}_{p^{+}}$$

• атомна единица за маса - Далтон $[\text{Da},\text{u}]$

$$1\text{ Da}=\frac{1}{2}m({}_{}^{}{}_6^{12}\mathrm{C})\approx 1.67\times 10^{-24}\text{ g}$$

Атомната мерна единица често се изпуска и ако масата на атома е дадена в такива единици, тя съвпада с масовото число.

$$1\text{ Da}=1.67\times 10^{-24}\text{ g}=m_{p^{+}}$$

$$m_{\text{atom}}=A\cdot 1\text{ Da}=A$$

Маса на химичните елементи

а) химичен елемент - постоянната смес от всички изотопи на един и същ атом

• всеки елемент $E$ си има изотопи $e_1,e_2,...,e_n$, като всеки съставля определен процент от всички атоми на този елемент
• процентно разпределение на изотопите: $w_1,w_2,...,w_n$

Пример:

Хлорът $\mathrm{Cl}$ се среща в два основни изотопа ${}_{}^{}{}_{}^{35}\mathrm{Cl}$ и ${}_{}^{}{}_{}^{37}\mathrm{Cl}$ със съответни процентни разпределния $w({}_{}^{}{}_{}^{35}\mathrm{Cl})=0.7$ и $w{(}^{37}Cl)=0.3$.

б) относителната атомна маса ($A_r,[\text{u}]$)- линейната комбинация от масите на всички изотопи на даден елемнт с коефициенти техните процентни разпределния

$$A_r(E)=w_{1}A(e_1)+w_{2}A(e_2)+\cdots +w_{n}A(e_n)$$

Маса на веществата

а) относителна молекулна маса $M_r,[\text{u}]$ - сборът от относителните атомни маси на атомите, образуващи дадено съединение

$$M_r(A_x{B}_y)=x{A}_r(A)+y{A}_r(B)$$

Пример:

$$M_r(\mathrm{H}{}_2\mathrm{SO}{}_4)=2A_r(H)+1A_r(S)+4A_r(O)$$

Количество вещество ($n,[\text{mol}]$) - величина, характеризираща броя частици в дадено вещество

а) константа на Авогадро

$$N_A=6.023\times 10^{23}{\text{ mol}}^{-1}$$

$$n=\frac{N}{N_A},N\text{ - брой частици}$$

б) мерна единица - един мол е количеството вещество, при което относителната молекулна маса на веществото цифрено съвпада с реалната му маса

• в един мол вещество винаги има един и същ брой частици - $6.023\times 10^{23}$

Пример:

Един мол въглерод има относителна атомна маса $A_r(C)=12\text{ Da}$ и реална маса $m(C)=12\text{ g}$.

Молна маса ($M,[\frac{\text{g}}{\text{mol}}]$) - масата на 1 mol от дадено вещество

• характеристична величина за всяко вещество -> константа за едно и също вещество

$$M(X):=\frac{m(X)}{n(X)}$$

• числено равна на относителната молекулна маса