Элемент хлора состоит из 75,77% хлора-35 и 24,23% хлора-37. Масса атома хлора-35 34,97 u, а масса хлора-37 равна 36,97 u. Какова атомная масса хлора?

Если 75,77% + 24,23% = 100%, то почему мы должны составить пропорции, чтобы узнать атомную массу хлора, а не сложить массы?

Химия 11 класс Изотопы и атомная масса атомная масса хлора хлор-35 хлор-37 процентное содержание изотопов расчет атомной массы химия 11 класс Новый

Дано:

• Изотоп хлора-35:
• ω(³⁵Cl) = 75,77%
• Ar(³⁵Cl) = 34,97 а.е.м.
• Изотоп хлора-37:
• ω(³⁷Cl) = 24,23%
• Ar(³⁷Cl) = 36,97 а.е.м.

Найти:

Ar(Cl) - атомная масса хлора.

Решение:

Для того чтобы найти среднюю атомную массу элемента, содержащего несколько изотопов, необходимо учитывать как массу каждого изотопа, так и его относительное содержание в смеси. В данном случае, мы имеем два изотопа хлора: хлор-35 и хлор-37.

Формула для расчета атомной массы хлора выглядит следующим образом:

Ar(Cl) = Ar(³⁵Cl) × ω(³⁵Cl) + Ar(³⁷Cl) × ω(³⁷Cl)

Теперь подставим известные значения в формулу:

1. Сначала переведем процентные доли в десятичные дроби:
• ω(³⁵Cl) = 75,77% = 0,7577
• ω(³⁷Cl) = 24,23% = 0,2423
2. Теперь подставим данные в формулу:
• Ar(Cl) = 34,97 а.е.м. × 0,7577 + 36,97 а.е.м. × 0,2423
3. Вычисляем каждую часть:
• 34,97 × 0,7577 ≈ 26,50 а.е.м.
• 36,97 × 0,2423 ≈ 8,96 а.е.м.
4. Теперь сложим полученные значения:
• Ar(Cl) ≈ 26,50 а.е.м. + 8,96 а.е.м. ≈ 35,46 а.е.м.

Ответ: Ar(Cl) = 35,46 а.е.м.

Объяснение:

Важно понимать, что мы не можем просто сложить массы изотопов, потому что каждый изотоп встречается в определенной пропорции. Если бы мы просто сложили массы, это не учло бы, что один изотоп может быть более распространен, чем другой. Поэтому мы используем процентное содержание, чтобы правильно взвесить каждый изотоп по его относительному количеству в смеси. Это и позволяет нам получить более точное значение атомной массы элемента.