5 Kemiska beräkningar: Olika partiklars massor
Den universella atommassenheten, unit
Med mycket avancerade analysmetoder kan man bestämma massan för enstaka atomer. En väteatom väger cirka #2 \cdot 10^{-27} # kg, en kolatom cirka #2 \cdot 10^{-26} # kg och en guldatom cirka #3 \cdot 10^{-25} # kg. Eftersom en atom väger så lite, är det ganska opraktiskt att använda enheten kilogram. Därför kom forskare i början på #1960-# talet överens om att införa en helt ny enhet för att ange massan för atomer, atommassenheten #1 # unit, #1 # u.
Viktigt
#1 # u #= # #\frac{1}{{12}}# av #^{12}# C-isotopens massa
#1 # u #= 1,6605 \cdot 10^{-27} # kg #= 1,6605 \cdot 10^{-24} # g
Uttryckt i enheten kilogram är #1 # u #= 1,6605 \cdot 10^{-27} # kg. Man bestämde att en atom av den vanligaste kolisotopen #{}^{12}#C har en massa på exakt #12 # u. De övriga atomernas massor jämförs med denna massa. Den minsta atomen, #{}^{1}#H, har en massa på ungefär #1 # u. Grundämne nummer två är helium. En heliumatom har ungefär fyra gånger så stor massa som en väteatom, alltså #4 # u.
På analysvågen väger man små mängder med stor noggrannhet. Det gör det möjligt att räkna ut ungefär hur många partiklar man har av ett ämne.
Tre elementarpartiklar i materia
| Elementarpartikel | MASSA/u | MASSA/kg |
| protonen | #1,0073# | #1,673 \cdot 10^{-27}# |
| neutronen | #1,0087# | #1,675 \cdot 10^{-27}# |
| elektronen | #0,000549# | #9,109 \cdot 10^{-31}# |
Exempel
1. Vilken är massan uttryckt i g för platinaatom (Pt)?
Lösning
Svar
Massan är #3,24\cdot 10^{-22}# g.
Kommentar
Antalet värdesiffror är tre i det givna värdet för atommassan. Svaret ska därför innehålla tre värdesiffror.
Exempel
2. En av världens mest berömda diamanter, Koh-i-noor, väger #106# carat, vilket motsvarar #21,2# g. Hur många kolatomer innehåller diamanten om vi antar att den enbart består av kol?
Lösning
#N# #=# antalet partiklar som exempelvis atomer, joner eller molekyler
Svar
Diamanten innehåller #1,06\cdot 10^{24}# kolatomer
Kommentar
Antalet värdesiffror är tre i det givna värdet. Då bör man om möjligt använda minst tre värdesiffror för atommassan, som hämtas ur det periodiska systemet. Svaret får innehålla högst tre värdesiffror.
