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什么是元素的平均相对原子质量

元素的平均相对原子质量是自然界中该元素所有稳定同位素的相对原子质量按其自然丰度(即各同位素在自然界中的原子百分比)加权计算的平均值。这一数值反映了元素在自然状态下同位素组成的综合影响,通常用于化学计算和元素周期表中。

什么是元素的平均相对原子质量

关键要点:

1. 同位素的存在:许多元素由多种同位素组成,例如碳有碳-12(约98.9%)、碳-13(约1.1%)和微量的碳-14。

2. 加权平均计算:平均相对原子质量的计算公式为:

[

ext{平均相对原子质量} = sum (

ext{同位素质量}

imes

ext{丰度比例})

]

其中,丰度比例以小数形式表示(如75%写作0.75)。

3. 实例说明

  • 氯元素:氯-35(丰度75%)和氯-37(丰度25%)的平均相对原子质量为:
  • [

    35

    imes 0.75 + 37

    imes 0.25 = 35.5

    ]

  • 氧元素:考虑氧-16(99.76%,质量15.9949)、氧-17(0.04%,16.9991)和氧-18(0.20%,17.9992),计算结果约为16.00,与周期表一致。
  • 4. 实际应用:周期表中列出的相对原子质量均为平均相对原子质量,例如氢(1.008)、碳(12.01)、氯(35.45)等,这些数值综合了同位素质量和丰度的精确数据。

    平均相对原子质量是化学中重要的基础概念,通过同位素的质量和自然分布得出,为科学研究和实际应用提供了统一的参考标准。