Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 05. 12. 2021 06:06

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 386
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

Dobrý den.
Prosím Vás, potřeboval bych jen popostrčit (poradit) v jednom příkladu, který mi moc nedává smysl.

Zadání: Vyp. relat. atomovou hmotnost mononuklidického prvku, jestliže v 15,73 g je 0,35 mol atomů

Pokud vím, tak se rozlišuje Relativní ATOMOVÁ hmotnost a (relativní) molekulová/molární hmotnost...

Relativní ATOMOVÁ hmotnost je vztah Ar = m0 / u, kdy m je klidová hmotnost atomu a u je konstanta 1,66.10^{-27}

V tomto příkladu to tedy vypadá, že po mě chtějí vypočítat jen relativní atomovou hmotnost, kdy však neznám klidovou hmotnost atomu.
Napadlo mě si vypočítat tedy molární hmotnost M = m/n = 15,73 g/0,35 mol = 44,943 g/mol.

Ovšem co to má společného s relativní atomovou hmotností a jak obecně postupovat dále?


Děkuji, jedná se opět o banální příklad, přijde mi ale poněkud spekulativní, co se po mě vlastně chce.

Offline

 

#2 05. 12. 2021 10:11

Bedlasky
Místo: Beleriand
Příspěvky: 686
Reputace:   14 
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

↑ DavidMath:

Ahoj.

Atomová relativní hmotnost a molární hmotnost jsou ČÍSELNĚ stejné. Viz definice:

Atomová hmotnostní konstanta je 1/12 klidové hmotnosti atomu uhlíku [mathjax]\frac{12}{6}C[/mathjax]

Avogardova konstanta je počet části v 1 molu. A 1 mol je počet částic ve 12 g uhlíku [mathjax]\frac{12}{6}C[/mathjax].

Tudíž [mathjax]\frac{1}{N_{a}}[/mathjax] se číselně rovná [mathjax]m_{u}[/mathjax].

Takže tu atomovou relativní hmotnost klidně můžeš spočítat z M = m/n. Akorát ta atomová relativní hmotnost nebude mít jednotky (na rozdíl od molární hmotnosti).

Offline

 

#3 05. 12. 2021 14:45

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 386
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

↑ Bedlasky:

A mohu se tedy, prosím, zeptat, jak postupovat při výpočtu? Tedy co dosadit kam?

Podstatu a teoreticky to chápu, tedy proč relativní ATOMOVÁ hmotnost je bezrozměrná, stejně jako molekulová/MOLÁRNÍ hmotnost je již s jednotkou g/mol.

Ovšem pokud mám počítat rel. atomovou hmotnost, která je bezrozměrná, tak nemohu přece nakonec vypočítat dle vzorce pro výpočet molnární hmotnosti něco, co nakonec bude mít jednotku g/mol?

Pokud však budu počítat dle vzorce pro výpočet rel. atomové hmotnost Ar = m0 / u, tak mi vlastně hmotnost prvku a jeho látkové množství je stejně "k ničemu", neboť m0 v tomto případě není klidová hmotnost ATOMU a u není látkovým množstvím.

Jak tedy příklad dopočítat a jak bude vypadat dosazení apod.?
Děkuji

Offline

 

#4 05. 12. 2021 15:24 — Editoval C6H6 (05. 12. 2021 15:26)

C6H6
Zelenáč
Příspěvky: 10
Reputace:   
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

Bedlasky napsal(a):

.....1 mol je počet částic ve 12 g uhlíku [mathjax]\frac{12}{6}C[/mathjax]...

Uff, toto již 2,5 roku není pravda :-)

Offline

 

#5 05. 12. 2021 15:25

C6H6
Zelenáč
Příspěvky: 10
Reputace:   
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

DavidMath napsal(a):

Jak tedy příklad dopočítat a jak bude vypadat dosazení apod.?

Začal bych tady:
https://cs.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A1 … _konstanta

Offline

 

#6 05. 12. 2021 18:31

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5043
Reputace:   126 
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

C6H6 napsal(a):

Bedlasky napsal(a):

.....1 mol je počet částic ve 12 g uhlíku [mathjax]\frac{12}{6}C[/mathjax]...

Uff, toto již 2,5 roku není pravda :-)

To sice není, ale nedopustíme se žádné velké chyby, když to budeme předpokládat.

Není náhodou odchylka pod hranicí toho, co jsme dnes schopní změřit?

Offline

 

#7 05. 12. 2021 19:04 — Editoval MichalAld (05. 12. 2021 19:05)

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5043
Reputace:   126 
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

PS: při prvním čtení tohoto příspěvku všechna ta (přibližně) ignoruj, a až napodruhé si je tam vlož...


DavidMath:
Na počítání to sice úplně není, ale pro pochopení je asi nejjednodušší si představit, že atomová hmotnost je (přibližně) počet protonů a neutronů v atomu, a jeden mol je prostě (přibližně) jeden gram protonů.

Takže ten uhlík C6/12 má v jádře 6 protonů a 6 neutronů, tedy celkem 12, takže má relativní atomovou hmotnost (přibližně) 12, a molární hmotnost taky 12 - protože jeden mol protonů váží (přibližně) 1 gram, takže jeden mol 12-proton-neutronových atomů má (přibližně) 12 gramů.

Ty máš 0.35 molů atomů, a váží to 15.73 gramů, takže 1 mol by vážil 44.94 gramů, což tedy znamená, že ten atom bude mít 45 protonů či neutronů ... a relativní atomovou hmotnost tedy bude mít přibližně 45, a přesně těch 44.94. Není na tom nic záhadného.

Záhadné je jen to, že hmotnosti protonů a neutronů v jádrech se úplně nesčítají, že prvek co má 45 protonů/neutronů neváží přesně 45x tolik kolik by vážil 1 proton či neutron, ale o něco méně. K vysvětlení téhle záhady je ovšem potřeba použít speciální teorili relativity...

Offline

 

#8 06. 12. 2021 10:44

C6H6
Zelenáč
Příspěvky: 10
Reputace:   
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

MichalAld napsal(a):

....nedopustíme se žádné velké chyby....

Nedopustíme se ani malé chyby, proto jsem dal ten smajlík ;-)

MichalAld napsal(a):

Není náhodou odchylka pod hranicí toho, co jsme dnes schopní změřit?

A bylo by možné tu odchylku zjistit, kdybychom to dnes nebyli schopni změřit?

Nicméně jako chemik jsem hrdý na to, že jednotka mol již není definicí závislá na žádné jiné jednotce (hmotnosti), jak tomu do 20. května 2019 bylo. Je to samostatná, suverénní jednotka.
Proto to připomenutí i zde.
Mé zkušenosti jsou bohužel takové, že tuto skutečnost zatím nevzali v potaz ani někteří klíčoví činitelé v didaktickém procesu :-)

A jen poznámečku k Avogadrově konstantě. Nejen jako chemik, ale jako patriot doporučuji označovat Avogadrovu konstantu písmenem L.
Na počest tohoto pána, který se narodil v Čechách :-):
https://cs.wikipedia.org/wiki/Johann_Josef_Loschmidt

Offline

 

#9 06. 12. 2021 20:17

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5043
Reputace:   126 
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

C6H6 napsal(a):

MichalAld napsal(a):

....nedopustíme se žádné velké chyby....

Nedopustíme se ani malé chyby, proto jsem dal ten smajlík ;-)

MichalAld napsal(a):

Není náhodou odchylka pod hranicí toho, co jsme dnes schopní změřit?

A bylo by možné tu odchylku zjistit, kdybychom to dnes nebyli schopni změřit?

No, ona už je vlastně změřená ... relativní odchylka je kolem [mathjax]4.5 * 10^{-10}[/mathjax]

https://en.wikipedia.org/wiki/Avogadro_ … on_of_2019

https://en.wikipedia.org/wiki/Molar_mass_constant

Molární atomová konstanta už není 1g/mol, ale  0.99999999965(30) g/mol


On je trochu zmatek v tom, že definice molu se změnila, ale definice daltonu né ... ten je pořád jako 1/12 hmotnosti atomu C6/12. Takže molární a atomová hmotnost už si úplně přesně neodpovídají. Atomová hmotnost uhlíku C6/12 je pořád 12, zatímco molární už je lehce jiná. A popravdě nevím, jestli je zrovna tenhle detail vhodné tahat do škol...

Fixování fyzikálních konstant je super, ale je to dost náročné na pochopení...

Offline

 

#10 06. 12. 2021 21:54

C6H6
Zelenáč
Příspěvky: 10
Reputace:   
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

MichalAld napsal(a):

Molární atomová konstanta už není 1g/mol, ale  0.99999999965(30) g/mol

Tak nejedná se o Molární atomovou konstantu, ale o Molární hmotnostní konstantu.
A to že není v současné době rovna 1 g/mol jsem již poukázal v odkazu pár hodin před rozvířením této diskuze.

Nicméně lze říci, že se nedopustíme žádné chyby (ani velké, ani malé), když budeme předpokládat, že se jedné rovná ;-)


MichalAld napsal(a):

A popravdě nevím, jestli je zrovna tenhle detail vhodné tahat do škol...

No tak školy máme různé, že?
Při těchto úvahách, doporučují vnímat, pokud to lze nějak odvodit, k jakému typu školy se tazatel hlásí.
Já jsem si jistý, že tenhle detail (jak je řečeno) na univerzitní chemii (kam Univerzita Tomáše Bati s její technologickou fakultou) rozhodně patří.
A vedle té chemie bych mohl jmenovat i další univerzitní směry.
A dovoluji si tvrdit, že na střední školu s chemickým zaměřením (hlavně chemické průmyslovky) také.
(Tam to možná lépe pochopí než v chemii nezkušený VŠ student na "chemické" VŠ.)


MichalAld napsal(a):

Fixování fyzikálních konstant je super, ale je to dost náročné na pochopení...

Já v tom nic náročného nevidím.
"Fixace" započala před téměř čtyřiceti lety (rychlost světla), takže na fixaci dalších konstant bylo zaděláno :-).

Offline

 

#11 06. 12. 2021 22:29

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5043
Reputace:   126 
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

C6H6 napsal(a):

A to že není v současné době rovna 1 g/mol jsem již poukázal v odkazu pár hodin před rozvířením této diskuze.

Nicméně lze říci, že se nedopustíme žádné chyby (ani velké, ani malé), když budeme předpokládat, že se jedné rovná ;-)

To nedává smysl...

Offline

 

#12 06. 12. 2021 22:42

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5043
Reputace:   126 
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

C6H6 napsal(a):

Já v tom nic náročného nevidím.

Já třeba ano. Třeba vztah mezi kilogramem a Planckovou konstantou mi rozhodně nepřijde jako něco triviálního.

No a vztah mezi nábojem elektronu, rychlostí světla, permitivitou, permeabilitou a konstantou jemné struktury ... to už člověk musí rozumět i kvantové teorii el. mag. pole, aby věděl, o co vůbec jde...


Ano, na Avogadrově konstantě nic k nepochopení není, to je "svět sám pro sebe", to s ničím moc nesouvisí, tam je to, řekl bych, dokonce jednodušší než když zafixovaná nebyla.

A na rychlosti světla také nic složitého není. Ale ty ostatní věci už tak jednoduché nejsou...

Navíc to je jen jeden pohled na svět. Fyzikové se zase vyžívají v tzv. "přirozených jednotkách", kde jsou všechny konstanty rovny jedné. Teda ... ono to vždycky nejde, třeba ta konstanta jemné struktury je bezrozměrná, a její hodnotu nelze tedy ani zafixovat, ani dát rovnou jedné. Takže ono se to vlastně úplně do důsledků nedá zrealizovat.

(Navíc třeba v Maxwellových rovnicích zůstává při použití přirozených jednotek číslo [mathjax]\pi[/mathjax], a fyzikům by se líbilo, kdyby i tohle šlo nějak udělat aby bylo rovno jedné. Bohužel to nejde)

PS: já svůj názor nikomu necpu, je to jen můj názor...

Offline

 

#13 10. 12. 2021 20:33

pietro
Příspěvky: 4766
Reputace:   187 
 

Re: Výpočet relativní ATOMOVÉ hmotnosti

↑ DavidMath: ahoj😊

Napadlo mě si vypočítat tedy molární hmotnost M = m/n = 15,73 g/0,35 mol = 44,943 g/mol.

Takže to bude Scandium.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Scandium

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson