Contenido
Cada elemento es una sustancia compuesta de átomos con un número idéntico de protones en sus núcleos. Por ejemplo, un átomo del elemento nitrógeno siempre tiene siete protones. Todos los elementos, excepto el hidrógeno, también tienen neutrones en sus núcleos, y el peso atómico de los elementos es la suma de los pesos de los protones y los neutrones. "Isótopo" se refiere a formas variantes de elementos con diferentes recuentos de neutrones: cada variante, con su recuento único de neutrones, es un isótopo del elemento. La tabla periódica de los elementos enumera el peso atómico de cada elemento, que es el promedio ponderado de los pesos de isótopos en función de la abundancia de cada uno. Puede buscar fácilmente el porcentaje de abundancia de cada isótopo en un libro de química o en la Web, pero es posible que tenga que calcular el porcentaje de abundancia a mano, por ejemplo, para responder una pregunta en un examen de química en la escuela. Puede realizar este cálculo solo para dos abundancias de isótopos desconocidas a la vez.
TL; DR (demasiado largo; no leído)
La fórmula general para la abundancia relativa es (M1) (x) + (M2) (1-x) = Me, donde Me es la masa atómica del elemento de la tabla periódica, M1 es la masa del isótopo para el que sabes la abundancia, x es la abundancia relativa del isótopo conocido, y M2 es la masa del isótopo de abundancia desconocida. Resuelve x para obtener la abundancia relativa del isótopo desconocido.
Identifique el peso atómico de los elementos y el recuento atómico de protones y neutrones para cada uno de los dos isótopos. Esta es información que se le dará en una pregunta de prueba. Por ejemplo, el nitrógeno (N) tiene dos isótopos estables: N14 tiene un peso, redondeado a tres decimales, de 14.003 unidades de masa atómica (amu), con siete neutrones y siete protones, mientras que N15 pesa 15.000 amu, con ocho neutrones y siete protones El peso atómico del nitrógeno se da como 14.007 amu.
Sea x igual al porcentaje de abundancia de uno de los dos isótopos. El otro isótopo debe tener una abundancia del 100 por ciento menos x por ciento, que expresa en forma decimal como (1 - x). Para el nitrógeno, puede establecer x igual a la abundancia de N14 y (1 - x) como la abundancia de N15.
Escriba la ecuación para el peso atómico de los elementos, que equivale al peso de cada isótopo multiplicado por su abundancia. Para el nitrógeno, la ecuación es entonces 14.007 = 14.003x + 15.000 (1 - x).
Resuelve para x usando álgebra simple. Para el nitrógeno, simplifique la ecuación a 14.003x + (15.000 - 15.000x) = 14.007 y resuelva para x. La solución es x = 0.996. En otras palabras, la abundancia del isótopo N14 es del 99,6 por ciento, y la abundancia del isótopo N15 es del 0,4 por ciento, redondeado a un decimal.