Conseils utiles

Unité de masse atomique, et

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Les masses d'atomes et de molécules étant très petites, il est donc pratique, en tant qu'unité de mesure, de choisir la masse de l'un des atomes et d'exprimer les masses des autres atomes par rapport à lui. C'est exactement ce qu'a fait le fondateur de la théorie atomique, Dalton, qui a établi un tableau des masses atomiques en prenant la masse d'un atome d'hydrogène comme unité.

Jusqu'en 1961, en physique, 1/16 de la masse d'un atome d'oxygène 16 O était considéré comme une unité atomique de masse (amu en abrégé), et en chimie, 1/16 de la masse atomique moyenne d'oxygène naturel, qui était un mélange de trois isotopes. L'unité chimique de masse était 0,03% supérieure à l'unité physique.

Actuellement, un système de mesure unifié a été adopté en physique et en chimie. En tant qu’unité standard de masse atomique, 1/12 de la masse d’un atome de carbone de 12 C a été choisie.

1 amu = 1/12 m (12 C) = 1,66057 × 10 -27 kg = 1,66057 × 10 -24 g.

Lors du calcul de la masse atomique relative, la prévalence d'isotopes d'éléments dans la croûte terrestre est prise en compte. Par exemple, le chlore a deux isotopes 35Cl (75,5%) et 37Cl (24,5%). La masse atomique relative du chlore est:

Unr(Cl) = (0,755 × m (35 Cl) + 0,245 × m (37 Cl)) / (1/12 × m (12 C) = 35,5.

De la définition de la masse atomique relative, il s'ensuit que la masse absolue moyenne d'un atome est égale à la masse atomique relative multipliée par l'amu:

m (Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10 -24 = 5,89 × 10 -23 g.

Exemples de résolution de problèmes

TâcheDans laquelle des substances suivantes la fraction massique de l'élément oxygène est-elle supérieure: a) en oxyde de zinc (ZnO), b) en oxyde de magnésium (MgO)?
La solutionLa fraction massique de l'élément X dans une molécule de composition HX est calculée à l'aide de la formule suivante:

(X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Nous calculons la fraction massique de chaque élément oxygène dans chacun des composés proposés (les valeurs des masses atomiques relatives tirées du tableau périodique de D.I. Mendeleev sont arrondies à des entiers).

Trouver le poids moléculaire de l'oxyde de zinc:

M. (ZnO) = Ar (Zn) + Ar (O),

Mr (ZnO) = 65+ 16 = 81.

On sait que M = Mr, donc M (ZnO) = 81 g / mol. La fraction massique d'oxygène dans l'oxyde de zinc sera alors égale à:

(O) = Ar (O) / M (ZnO) × 100%,

(O) = 16/81 × 100% = 19,75%.

Trouver le poids moléculaire de l'oxyde de magnésium:

Mr (MgO) = Ar (Mg) + Ar (O),

Mr (MgO) = 24+ 16 = 40.

On sait que M = Mr, donc M (MgO) = 60 g / mol. La fraction massique d'oxygène dans l'oxyde de magnésium sera alors égale à:

(O) = Ar (O) / M (MgO) × 100%,

(O) = 16/40 × 100% = 40%.

Ainsi, la fraction massique d'oxygène est plus grande dans l'oxyde de magnésium, puisque 40> 19,75.

La réponseLa fraction massique d'oxygène est plus grande dans l'oxyde de magnésium.

TâcheDans lequel de ces composés la fraction massique de métal est-elle supérieure: a) dans l’alumine (Al2O3), b) dans l'oxyde de fer (Fe2O3)?
La solutionLa fraction massique de l'élément X dans une molécule de composition HX est calculée à l'aide de la formule suivante:

(X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Nous calculons la fraction massique de chaque élément oxygène dans chacun des composés proposés (les valeurs des masses atomiques relatives tirées du tableau périodique de D.I. Mendeleev sont arrondies à des entiers).

Trouver le poids moléculaire de l'alumine:

M. (Al2O3) = 2×27 + 3×16 = 54 + 48 = 102.

On sait que M = Mr; donc M (Al2O3) = 102 g / mol. La fraction massique d'aluminium dans l'oxyde sera alors égale à:

(Al) = 2 × 27/102 × 100% = 54/102 × 100% = 52,94%.

Trouvez le poids moléculaire de l'oxyde de fer (III):

M. (Fe2O3) = 2×56+ 3×16 = 112 + 48 = 160.

On sait que M = Mr, alors M (Fe2O3) = 160 g / mol. La fraction massique de fer dans l'oxyde sera alors égale à:

(O) = 3 × 16/160 × 100% = 48/160 × 100% = 30%.

Ainsi, la fraction massique du métal est plus grande dans l’alumine, puisque 52,94> 30.

La réponseLa fraction de masse de métal est plus grande dans l'alumine.

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