Рела тивна атомска и молекулска маса

* Просечне масе атома израчунавају се на основу количинских удела изотопа датог елемента у природној смеши, као и њихових маса.

** Латински: unificatio – уједначавање, изједначавање

Релативна атомска маса. Атоми су изванредно малих димензија, те се њихове масе не могу непосредно измерити ни најосетљивијом вагом. За одређивање масе атома користе се посредни, веома сложени поступци. Утврђено је да просечна маса* атома водоника износи 1,674 · 10 –27 kg, односно 0,000 000 000 000 000 000 000 000 001674 kg. Просечна маса атома кисеоника је 2,65 · 10 –26 kg, а атома урана (најтежег елемента у природи) 3,95 · 10 –25 kg. Са овако малим бројевима доста је непрактично рачунати, стога је договорено да се масе атома изражавају у односу на масу неке сличне, погодно одабране честице. Као јединица за упоређивање узета је 1/12 масе угљениковог изотопа С-12 (тј. ), која је названа C 6 12 унифицирана** атомска јединица масе (u):

u = 1,6605 · 10 –27 kg. (3)

Дељењем масе атома (m а ) унифицираном атомском јединицом масе добија се релативна атомска маса елемента (А r ):

(4)

Према томе, релативна атомска маса елемента је број који показује колико је пута маса његовог атома већа од унифициране атомске јединице масе.

Пример 1

Израчунајмо релативну атомску масу водоника. Рекли смо да је просечна маса атома водоника m а (Н) = 1,674 · 10 –27 kg. Уврштавањем бројчаних вредности m а (Н) и u у једначину (4) добијамо:

Одговор: Релативна атомска маса водоника је 1,008. Као што се из примера 1 види, релативне атомске масе такође представљају просечне (средње) вредности, пошто се добијају дељењем просечних маса атома са u. Уколико је познат изотопни састав елемената, његова просечна релативна маса се израчунава на начин објашњен у примеру 2.

Пример 2

Природни хлор се састоји од 75,77 % изотопа Cl-35 (тј. 35 17 C1 ) и 24,23 % изотопа Cl-37 (тј. 37 17 C1 ). Израчунајмо просечну релативну атомску масу хлора.

Просечна релативна атомска маса израчунава се на следећи начин: количински удели изотопа помноже се њиховим релативним атомским масама (које су приближно једнаке масеним бројевима изотопа). Добијени производи се саберу и поделе са 100. Према томе,

Одговор: Просечна релативна атомска маса хлора приближно је једнака 35,5.

Напомињемо да ћемо у даљем тексту уџбеника изоставити реч „просечна” испред појма „релативна атомска маса”, пошто је такво поједностављење уобичајено у хемијској литератури.

Релативна молекулска маса супстанце (М r ) је број који показује колико је пута маса њеног молекула већа од унифициране атомске јединице масе. Релативна молекулска маса израчунава се тако што се саберу релативне атомске масе елемената који чине дати молекул, узимајући при томе у обзир и број атома сваког појединог елемента у формули супстанце (пример 3).

Пример 3

Израчунајмо релативну молекулску масу азот(V)-оксида, N 2 O 5 . Из формуле азот(V)-оксида се види да његов молекул чине два атома азота и пет атома кисеоника. Према томе, релативну молекулску масу N 2 O 5 израчунаћемо сабирањем релативних маса два атома азота и пет атома кисеоника:

Одговор: Релативна молекулска маса азот(V)-оксида је 108,02. Уколико супстанца има јонску или атомску структуру, њена релативна молекулска маса се односи на формулску јединку, а не на молекул (види стр. 16).