Cara menerangkan isotop dan jisim atom relatif

Dua idea dalam bab struktur atom terikat rapat, dan memahami satu menjadikan satu lagi jelas: isotop dan jisim atom relatif. Sebaik anda nampak bahawa jisim atom relatif ialah purata, dan ia purata justeru kerana isotop wujud, satu set markah peperiksaan terbuka. Panduan ini menerangkan kedua-duanya dalam istilah mudah dan kemudian menunjukkan pengiraannya langkah demi langkah.

Apa itu isotop

Isotop ialah atom-atom unsur yang sama yang mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza. Kerana nombor proton (bilangan proton, yang mentakrifkan unsur) adalah sama, ia unsur yang sama dan berada di tempat yang sama dalam Jadual Berkala. Tetapi kerana bilangan neutron berbeza, nombor nukleonnya, jumlah proton dan neutron, juga dipanggil nombor jisim, adalah berbeza, jadi jisimnya sedikit berbeza.

Klorin ialah contoh piawai. Klorin-35 mempunyai 17 proton dan 18 neutron; klorin-37 mempunyai 17 proton dan 20 neutron. Kedua-duanya klorin, kedua-duanya mempunyai 17 elektron tersusun 2.8.7, jadi kedua-duanya bertindak balas dengan cara yang sama. Karbon berkelakuan sama: karbon-12, karbon-13 dan karbon-14 semuanya mempunyai 6 proton tetapi 6, 7 dan 8 neutron. Anda boleh ulang kaji takrif penuh dan tatatanda di catatan glosari isotop kami.

Mengapa isotop penting, kimia sama, jisim berbeza

Inilah mata peperiksaan utama. Isotop sesuatu unsur mempunyai sifat kimia yang sama, kerana tindak balas kimia melibatkan elektron, dan isotop mempunyai susunan elektron yang serupa. Yang berbeza ialah sifat fizikalnya, jisim, dan apa sahaja yang bergantung pada jisim seperti ketumpatan dan kadar resapan, kerana neutron tambahan menjadikan satu isotop lebih berat daripada yang lain. Jika soalan bertanya mengapa dua isotop bertindak balas secara serupa, jawapannya sentiasa “bilangan elektron valens yang sama / susunan elektron yang sama.” Jika ia bertanya mengapa keduanya berbeza secara fizikal, jawapannya “bilangan neutron berbeza, jadi jisim berbeza.”

Apa maksud jisim atom relatif

Sampel klorin sebenar ialah campuran atom klorin-35 dan klorin-37. Apabila kita menimbang bilangan atom klorin yang sangat banyak, kita menimbang campuran, jadi purata jisim setiap atom berada antara 35 dan 37. Purata itulah jisim atom relatif.

Secara formal, jisim atom relatif (Ar) sesuatu unsur ialah purata jisim satu atom unsur itu berbanding satu perdua belas jisim satu atom karbon-12. Karbon-12 ialah piawai yang dipersetujui, dan membandingkan dengan satu perdua belasnya bermakna hidrogen keluar hampir 1 dan oksigen hampir 16, sebab itu nombornya terasa biasa. Istilah itu sendiri ditakrifkan di jisim atom relatif.

Ini juga menjawab soalan yang pelajar sering tanya: mengapa jisim atom relatif klorin 35.5 dan bukan nombor bulat? Kerana ia purata dua isotop yang diwajarkan mengikut betapa lazimnya setiap satu, tiada satu atom klorin pun mempunyai jisim 35.5.

Cara mengira jisim atom relatif

Guna kaedah purata berwajaran:

1. Tulis jisim setiap isotop dan peratus kelimpahannya.
2. Darabkan setiap jisim dengan peratusnya.
3. Campurkan hasil darab itu.
4. Bahagikan dengan 100.

Contoh kerja, klorin. Sampel klorin mengandungi 75% klorin-35 dan 25% klorin-37. Cari jisim atom relatifnya.

• Hasil darab: (35 × 75) + (37 × 25) = 2625 + 925 = 3550.
• Bahagi dengan 100: 3550 ÷ 100 = 35.5.

Itulah tepat nilai yang tercetak pada Jadual Berkala, dan kini anda tahu dari mana ia datang.

Contoh kerja kedua. Andaikan sampel kuprum mengandungi 70% kuprum-63 dan 30% kuprum-65. Maka Ar = [(63 × 70) + (65 × 30)] ÷ 100 = (4410 + 1950) ÷ 100 = 6360 ÷ 100 = 63.6. Kaedahnya tidak pernah berubah; hanya nombor yang berubah. Anda boleh berlatih lebih banyak di pengiraan jisim atom relatif.

Kesilapan yang perlu dielak

Tiga kesilapan menjerat pelajar. Pertama, mengelirukan nombor proton dan nombor nukleon, isotop berkongsi nombor proton dan berbeza dalam nombor nukleon, tidak pernah sebaliknya. Kedua, mengatakan isotop mempunyai sifat kimia berbeza; ia tidak, kerana kimia ditentukan oleh elektron. Ketiga, terlupa membahagi dengan 100 di akhir, yang memberi jawapan seratus kali terlalu besar. Semakan pantas ialah jawapan anda mesti berada antara dua jisim isotop, 35.5 berada kemas antara 35 dan 37.

Isotop dan jisim atom relatif berada awal dalam Tingkatan 4 tetapi menyuap terus ke dalam setiap pengiraan mol kemudian, jadi berbaloi menjadikannya kukuh sekarang. Anda boleh lihat bagaimana ia sesuai dengan topik lebih luas di halaman bab jirim dan struktur atom kami. Jika anda mahu seorang guru menyemak penjelasan anda menggunakan perkataan peperiksaan yang tepat, kelas dalam talian satu-ke-satu kami bersama guru Kimia SPM kami yang berpengalaman memberi maklum balas itu, dari RM50 sejam dengan pelajaran percubaan satu jam berbayar.