Akara Channel [อัครชาแนล]

ช่องของอัคร

ปริมาณสารสัมพันธ์ EP.1 มวลอะตอม | เคมี ม.4

1 min read

ดูวีดีโอประกอบการสอน

สัญลักษณ์นิวเคลียร์

    \[{}^{b}_{a}X\]


a คือ เลขอะตอม เพื่อบอกจำนวนโปรตอน (p)
b คือ เลขมวล บอกจำนวนรวมของโปรตอนและนิวตรอน (p+n)
นี่คือสัญลักษณ์นิวเคลียร์ของธาตุ X ใดๆ

เลขมวล คือตัวเลขที่ได้จากการเฉลี่ยมวลไอโซโทปที่เสถียร (ไม่คิดธาตุที่เป็นกัมมันตรังสี) ดังนั้นเลขมวลที่ปรากฏอยู่ในตารางธาตุจะใช้วิธีการหาค่าเฉลี่ยแบบถ่วงน้ำหนักด้วยปริมาณที่พบในธรรมชาติ

มวลอะตอมที่ได้จะมีค่าใกล้เคียงกับมวลไอโซโทปที่พบในธรรมชาติ

ไอโซโทป (Isotope) หมายถึง อะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน แต่มีเลขมวลต่างกัน หรืออะตอมของธาตุที่มีเลขอะตอมเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน

ตัวอย่างเช่น
Cu-63 พบในธรรมชาติ 85%
Cu-65 พบในธรรมชาติ 15%

จะเห็นว่าธาตุทองแดง มี 2 ไอโซโทป โดยมีมวลไอโซโทปเป็น 63 และ 65 และพบในธรรมชาติ 85% และ 15% ตามลำดับ เราสามารถหาเลขมวลของทองแดงจากการใช้สูตร มวลอะตอมเฉลี่ย ข้างต้นดังนี้

มวลอะตอมเฉลี่ย Cu = \frac{\left( 63\times 85\right) +\left( 65\times 15\right) }{100}

เมื่อคำนวณคิดเลขแล้ว จะได้มวลอะตอมเฉลี่ยของ Cu เท่ากับ 63.3 

จะได้สัญลักษณ์นิวเคลียร์ของ Cu โดยมีเลขมวล เท่ากับ 63.3 และมีจำนวนโปรตอน (เลขอะตอม) เท่ากับ 29

    \[{}^{63.3}_{29}Cu\]

มวลของธาตุ 1 อะตอม

ภาษาทั่วไปถ้าเราอยากจะรู้น้ำหนักของเรา เราก็ไปชั่งน้ำหนัก ซึ่งในทางเคมี น้ำหนักก็คือมวล มีหน่วยเป็นกรัม (g)

มวลอะตอม คือ ตัวเลขที่ใช้คำนวณหามวลของอะตอม หรือ ในภาษาทั่วไปคือหาน้ำหนักของอะตอมโดยการเปรียบเทียบกับมวลของไฮโดรเจน ซึ่งเป็นอะตอมที่ทราบมวลค่อนข้างชัดเจน

    \[{}^{1}_{1}H\]

อนุภาคมูลฐานของไฮโดรเจนประกอบด้วย

  1. โปรตอน 1 ตัว มีมวล 1.66\times 10^{-24}g
  2. อิเล็กตรอน  1 ตัว มีมวล 9.11\times 10^{-28}g

จะเห็นได้ว่าน้ำหนักหรือมวลของโปรตอนมีค่าที่หนักกว่ามวลของอิเล็กตรอนอย่างมาก เราจึงไม่คิดน้ำหนักของอิเล็กตรอน ดังนั้น มวลของไฮโดรเจนจึงมีค่าประมาณ 1.66\times 10^{-24}g

ดังนั้นเพื่อความสะดวกต่อความเข้าใจและการคำนวณ การคำนวณหามวลของธาตุ 1 อะตอม ก็นำเอาเลขมวลมาเทียบกับเลขมวลของ ไฮโดเจน (H) ซึ่งมีค่าเป็น 1 นั่นเอง

ตัวอย่างที่ 1


    \[{}^{40}_{}Ca\]

Ca (แคลเซียม) มีเลขมวลหรือมวลอะตอมเป็น 40 H มีเลขมวลหรือมวลอะตอมเป็น 1 ดังนั้น Ca 1 อะตอม มีมวลเป็น 40 เท่าของ H

ดังนั้น Ca 1 อะตอม มีมวล = 40\times 1.66\times 10^{-24}g

ตัวอย่างที่ 2


    \[{}^{16}_{}O\]

O (ออกซิเจน) มีเลขมวลหรือมวลอะตอมเป็น 16 H มีเลขมวลหรือมวลอะตอมเป็น 1 ดังนั้น O 1 อะตอม มีมวลเป็น 16 เท่าของ H

ดังนั้น O 1 อะตอม มีมวล = 16\times 1.66\times 10^{-24}g

เลข 1.66\times 10^{-24}g เป็นเลขมาตรฐานสำหรับหามวลอะตอม (คือทุกธาตุต้องเอาเลขมวลมาคูณกับเลขนี้) ดังนั้นจึงตั้งชื่อเลข 1.66\times 10^{-24}g ว่า amu (Atomic Mass Unit)

ทำให้ตัวอย่างที่ 1 อาจตอบได้ว่า 40 amu และตัวอย่างที่ 2 อาจตอบได้ว่า 16 amu

ตัวอย่างที่ 3


    \[CO_{2}\]

สารประกอบตัวนี้ประกอบด้วย
C (คาร์บอน) 1 อะตอม มีเลขมวล เท่ากับ 12
O (ออกซิเจน) 2 อะตอม มีเลขมวล เท่ากับ 32 (โดย 1 อะตอม จะมีเลขมวล 16 เมื่อมี 2 อะตอม เลขมวลเท่ากับ 2 x 16 = 32)
รวมสารประกอบนี้จะมีเลขมวลรวมเท่ากับ 12+32 = 44 ซึ่งจะเรียกว่ามวลโมเลกุล (MW : Molecular Weight)

สารประกอบ CO_{2} มีมวลโมเลกุล เท่ากับ 32 
ดังนั้น CO_{2} 1 โมเลกุล มีมวล 44 x amu

สรุป

ธาตุ มวลของอะตอม 1 อะตอม = มวลอะตอม x amu
สารประกอบ หรือโมเลกุล มวลของโมเลกุล 1 โมเลกุล = มวลโมเลกุล x amu

ในทางกลับกันจะได้

มวลอะตอม = มวลของอะตอม 1 อะตอม / amu
มวลโมเลกุล = มวลของโมเลกุล 1 โมเลกุล / amu

 1,201 total views,  10 views today