La plupart des éléments sont disponibles en plusieurs isotopes, des atomes qui ont le même nombre de protons et d'électrons, mais un nombre différent de neutrons. Différents isotopes réagissent de la même chimiquement, mais leurs poids atomiques sont différents; les poids atomiques donnés dans les manuels pour les éléments correspondent à la moyenne de tous les isotopes différents. Pour comprendre que la moyenne, les scientifiques doivent connaître les poids des différents isotopes et leur abondance sont comparées les unes aux autres.
Instructions
Spectrométrie
1 Mettre en place un spectromètre de masse. le site Web de professeur de chimie retraité et auteur Jim Clark décrit un spectromètre comme un dispositif qui ionise un flux d'atomes, puis les dévie de leur passage dans une chambre à vide. Les isotopes ont des poids différents, de sorte qu'ils vont chacun être déviés par un montant différent, qui les mesures du spectromètre.
2 échantillons d'alimentation de l'élément que vous étudiez dans le spectromètre. Cela devra être fait à plusieurs reprises, avec le spectromètre dévier un isotope différent sur chaque run.
3 Étudier les résultats. Les lectures du spectromètre montreront les poids atomiques des différents isotopes, et leur pourcentage dans l'échantillon. La taille relative des pics sur le graphique montre les pourcentages relatifs.
Lorsque vous savez déjà sur les poids atomiques
4 Lister les poids atomiques des différents isotopes, si vous les connaissez déjà. Ensemble, ils vont ajouter jusqu'à poids atomique de l'élément, ce qui permet de comprendre l'abondance relative en utilisant l'algèbre.
5 Déterminer la formule pour l'élément que vous étudiez. le site Web de St. Louis Community College expose les calculs. Si un élément a deux isotopes avec des poids de 13 et 16, et le poids moyen est de 14, alors la formule serait 13 (1-x) + 16x = 14 et x serait l'abondance relative de 16.
6 Faites les calculs. L'équation à l'étape 2 irait comme suit:
13-13x + 16x = 14
-13x + 16x = 1
3 x = 1.
x = 0,333
Donc isotope 16 a une abondance relative de 33 pour cent.
Conseils et avertissements
- La spectroscopie de masse est pas toujours facile. molécules de chlore ont tendance à devenir des molécules ionisées plutôt que des atomes ionisés, et les poids moléculaires donneront des lectures différentes. Vous aurez à faire un effort supplémentaire pour déterminer les poids réels isotopiques.