Химия. 7 класс. Попель

§ 10. Масса атома. Относительная атомная масса

Материал параграфа поможет вам:

  • выяснить различие между массой атома и относительной атомной массой;
  • сравнивать массы атомов.

Масса атома. Важной характеристикой атома является его масса. Почти вся масса атома сосредоточена в ядре. Электроны имеют настолько малую массу, что ею обычно пренебрегают.

Взвешивать атомы на весах невозможно, поскольку это очень мелкие частицы. Их массы были определены с помощью расчетов.

Масса атома Урана — самого тяжелого среди всех атомов, встречающихся на Земле, составляет приблизительно

0,000 000 000 000 000 000 000 4 г.

Записывать и читать это число непросто; можно ошибиться, пропустив ноль или добавив лишний. Существует другой способ его записи — в виде произведения: 4 • 10-22 (22 — количество цифр после запятой)1.

Это интересно

Масса электрона составляет приблизительно 9 • 10-28 г.

1 Записи таких чисел будут рассмотрены на уроках алгебры.

Более точное значение массы атома Урана составляет 3,95 • 10-22 г, а атома Гидрогена, самого легкого из атомов, — 1,67 • 10-24 г.

Оперировать такими числами неудобно. Поэтому вместо «обычных», абсолютных масс атомов используют их относительные массы.

Относительная атомная масса. Чтобы получить представление о массе любого атома, ее сравнивают с массой другого атома. Раньше для сравнения брали самый легкий атом — атом Гидрогена. Сейчас массы атомов сопоставляют с 1/12 массы атома Карбона (он почти в 12 раз тяжелее атома Гидрогена). Эту маленькую массу назвали атомной единицей массы (сокращенно — а. е. м.):

Относительная атомная масса показывает, во сколько раз масса атома больше 1/12 массы атома Карбона.

Относительная атомная масса не имеет размерности.

Первую таблицу относительных атомных масс составил в начале XIX в. английский ученый Дж. Дальтон.

Масса атома Гидрогена, указанная выше, почти совпадает с атомной единицей массы, а масса атома Урана больше ее в 238 раз:

Число, получаемое делением массы атома элемента на 1/12 массы атома Карбона, называют относительной атомной массой элемента. Эту величину обозначают Ar(E):

Индекс возле буквы А — первая буква в латинском слове relativus (относительный).

Джон Дальтон (1766—1844)

Выдающийся английский физик и химик. Член Лондонского королевского общества (Английской академии наук). Первым высказал гипотезу о разных массах и размерах атомов, определил относительные атомные массы многих элементов и составил таблицу их значений (1803). Предложил символы элементов и обозначения веществ. Изучил состав и свойства воздуха, открыл законы давлений газов в их смесях (1801), теплового расширения газов (1802), растворимости газов в жидкостях (1803).

На основании изложенного материала можно прийти к таким выводам:

  • относительные атомные массы пропорциональны массам атомов;
  • соотношения масс атомов такие же, как и относительных атомных масс.

Значения относительных атомных масс химических элементов записаны в периодической системе. Они определены с очень высокой точностью; соответствующие числа являются в основном пяти- или шестизначными (рис. 40).

Рис. 40. Клетка элемента Урана

Для проведения химических расчетов значения относительных атомных масс будем округлять до целых чисел. Например, для Гидрогена и Урана

Ar(Н) = 1,0079 ≈ 1;

Ar(U) = 238,029 ≈ 238.

Значение относительной атомной массы Хлора принято округлять до десятых:

Ar(Cl) = 35,453 ≈ 35,5.

  • Найдите в периодической системе значения относительных атомных масс Лития, Карбона, Неона и округлите их до целых чисел.
  • Во сколько раз массы атомов Карбона, Оксигена, Неона и Магния больше массы атома Гелия? Для вычислений используйте округленные значения относительных атомных масс.

Обратите внимание: почти все химические элементы размещены в периодической системе по возрастанию атомных масс.

Выводы

Атомы имеют чрезвычайно малую массу.

Для сравнения их масс и различных вычислений используют относительные массы атомов.

Относительная атомная масса является отношением массы атома к 1/12 массы атома Карбона.

Значения относительных атомных масс химических элементов приведены в периодической системе.

  • 65. В чем различие между понятиями «масса атома» и «относительная атомная масса»?
  • 66. Что такое атомная единица массы?
  • 67. Что означают записи Ar и Ar?
  • 68. Какой атом легче — Бериллия или Алюминия? Во сколько раз?
  • 69. Что имеет большую массу: атом Флуора или два атома Лития; два атома Магния или три атома Сульфура?
  • 70. Найдите в периодической системе три-четыре пары элементов, соотношение масс атомов которых составляет: а) 1: 2; б) 1: 3.
  • 71. Вещество содержит одинаковые массы атомов Сульфура и Оксигена. Атомов какого элемента в веществе больше и во сколько раз?
  • 72. Рассчитайте относительную атомную массу Гелия, если масса атома этого элемента равна 6,64 • 10-24 г.