(а) Коміртектің атомдық массасы 12.11 г/моль болып отырғанының себебін түсіндірейік.
Коміртек (C) секундтегі (исотоп) екі негізгі изотопы бар:
- Басты изотоп — көміртек-12 (¹²C), ол табиғатта 98.9% құрайды, ал оның атомдық массасы 12 г/моль.
- Екінші изотоп — көміртек-13 (¹³C), ол 1.1% пайызды құрайды, ал оның атомдық массасы 13 г/моль.
Көміртектің орташа атомдық массасын есептегенде, табиғаттағы әр изотоптың таралуын есепке аламыз. Орташа атомдық массасы келесідей формуламен есептеледі:
[
\text{Атомдық масса} = (\text{Изотоп массасы}_1 \times \text{Изотоптың үлесі}_1) + (\text{Изотоп массасы}_2 \times \text{Изотоптың үлесі}_2)
]
Орташа атомдық массаны есептеу кезінде:
[
\text{Атомдық масса} = (12 , \text{г/моль} \times 0.989) + (13 , \text{г/моль} \times 0.011)
]
Енді есептейік:
[
\text{Атомдық масса} = (12 \times 0.989) + (13 \times 0.011)
]
[
= 11.868 + 0.143 = 12.011 , \text{г/моль}
]
Сондықтан, 12.11 г/моль көміртектің орташа атомдық массасы, бұл көміртек атомдарының дистрибуциясына байланысты және изотоптардың табиғи таралуын ескереді.
(б) Коміртектің атомдық массасын есептеу арқылы дәлелдейтін болсақ:
Есептеуден өткен жоғарыдағы формуламен атомдық масса былай есептеледі:
Коміртек-12 (¹²C):
- Атомдық масса = 12 г/моль
- Таралу = 98.9% = 0.989
Коміртек-13 (¹³C):
- Атомдық масса = 13 г/моль
- Таралу = 1.1% = 0.011
Енді формулаға салып көрейік:
[
\text{Орташа атомдық масса} = (12 \times 0.989) + (13 \times 0.011)
]
Есептейік:
[
= 11.868 + 0.143 = 12.011 , \text{г/моль}
]
Осылайша, нәтижеде көміртектің орташа атомдық массасы 12.011 г/моль болып табылады. Бұл көрсеткіш 12.01-ге дөп келеді, бірақ ғылыми дәйексөздерді, әдетте, 12.01 г/моль деп жалпылама сипаттайды.
Қорытындылай келе, көміртектің атомдық массасы 12.11 г/моль деп айтылғанда, оның негізгі изотоптарының табиғи таралуы мен атомдық массаларын ескеру арқылы алынған орташа мәнін білдіреді.
