Абсолютная масса водорода

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Podarok
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июн 08, 2018 7:13 pm

Абсолютная масса водорода

Сообщение Podarok » Чт июл 05, 2018 11:49 am

В учебнике Рудзитиса абсолютная масса водорода составляет 1,66 * 10-24 г, на википедии написано 1,67 * 10-24 г, где информация точнее? В учебнике величина оканчивается на 0,...001663 кг, отсюда ясно видно, что масса не может округляться до 1,67.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Гесс » Чт июл 05, 2018 12:00 pm

химический ответ на этот вопрос - 1.00794 u ± 0.00001 u, где u это атомная единица массы, сокращенно а.е.м в русской литературе, равная 1/12 массы атома изотопа углерода 12С, (вот это важно)

1 а.е.м. ( u) ≈ 1.66054 × 10-27 кг. впрочем это примерно и химиками этот перевод не используется.

Интернет, где цифры поновее чем в Рудзитисе говорит что 1.6737236 × 10^-24 g ± 1.6605389 × 10^-29 g

Но на зачем вам такая точность?

Кстати в рамках оффтопа - "килограмм" и "грамм" очень искуственные единицы, изначальное определение грамма (вес одного кубического сантиметра чистой воды при температуре таяния льда) счас пришло в противоречие с самим собой.

Podarok
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июн 08, 2018 7:13 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Podarok » Чт июл 05, 2018 12:17 pm

Гесс писал(а):
Чт июл 05, 2018 12:00 pm
Но на зачем вам такая точность?
Мало ли далее какие-нибудь вычисления нужны будут в задачках, поэтому хотел узнать, какое значение точнее.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Гесс » Чт июл 05, 2018 12:33 pm

химические задачи идут в единичах атомной массы и потом граммах на моль, точность в а.е.м 1 знак после запятой достаточна практически всегда, 2 знака после запятой достатточна абсолютно всегда.

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3135
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение chaus » Чт июл 05, 2018 2:53 pm

Гесс писал(а):
Чт июл 05, 2018 12:00 pm
1 а.е.м. ( u) ≈ 1.66054 × 10-27 кг. впрочем это примерно и химиками этот перевод не используется.

Интернет, где цифры поновее чем в Рудзитисе говорит что 1.6737236 × 10^-24 g ± 1.6605389 × 10^-29 g
Да ладно, ещё как используется, например, когда надо вычислить приведённую массу молекулярного осциллятора в системных единицах для расчёта силовой константы связи по измеренной частоте колебания.

Другое дело, что нормальная точность расчёта в естественных науках -- три десятичных знака, ну, четвёртый можно тащить для подстраховки. Это точность логарифмической линейки, и это закономерно, поскольку в конечном счёте для жизнедеятельности человека большая точность не требуется: и не измерить (только основная погрешность большинства измерительных приборов начинается от 0,6% и выше), и не изготовить (типичный размер в инженерии -- сантиметры, наивысшая точность обработки на высокоточном станке -- микроны, получается четвёртый десятичный знак). Поэтому, как говорил академик А.Н. Крылов, "не тащите за собой нелепые хвосты ненужных цифр".

Кроме того, что есть "атомная масса водорода"? Обычно в расчётах берут среднестатистическую массу атома в природной смеси изотопов данного элемента. У водорода три основных изотопа отличаются по массе в три(!!!) раза. Ни у одного другого элемента такого безобразия нет. Так что взяли для анализа чуть-чуть другой изотопный состав (другую водичку зачерпнули!) -- и вот уже "открытие" )))))

Если Вас интересует масса атома водорода-1 (протия), возьмите в справочнике просто массу протона. Потому что электрон весит в 1800 раз меньше и, согласно с вышесказанным, его массой можно пренебречь.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Podarok
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июн 08, 2018 7:13 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Podarok » Пт июл 06, 2018 2:25 pm

Чёт я немного запутался )) Если Ar(H) = 1, а u = 1.66054 × 10-27, то получается ma(H) = 1 * u ≈ 1.66 × 10-27. Откуда тогда ma(H) = 1.67 × 10-27 кг?

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Гесс » Пт июл 06, 2018 2:34 pm

Читаем внимательно ответ
Гесс писал(а):
Чт июл 05, 2018 12:00 pm
химический ответ на этот вопрос - 1.00794 u ± 0.00001 u, где u это атомная единица массы, сокращенно а.е.м в русской литературе, равная 1/12 массы атома изотопа углерода 12С,
Математически отличие от 1 - это мизер меньше одного процента и не учитывается в химических расчетах, но фундаментально это очень важный момент.

Кстати изначально а.е.м была равна массе водорода, а потом 1/16 атома кислорода (в 2 разных трактовках), но потом это оказалось неудобным.

Podarok
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июн 08, 2018 7:13 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Podarok » Пт июл 06, 2018 4:21 pm

Ага, спасиб, терь норм вычисляется ))
Интересно, зачем с водорода перешли на 1/12 углерода.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Гесс » Пт июл 06, 2018 6:09 pm

потому как углерод типа важнее (органика) ну и от него по остальной таблице дефект массы не такой заметный (физика).

ИМХО достаточно удобным для физики был бы кто то из средины таблицы с единственным природным изотопом.
Для химии - 1/12 от природной смеси углерода.
Но это все такие слезы что заслуживают внимания разве что в MS высокого разрешения но не в учебных задачах.

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3135
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение chaus » Пт июл 06, 2018 7:51 pm

Сейчас планируют на кремний-28 перейти...
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Podarok
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июн 08, 2018 7:13 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Podarok » Сб июл 07, 2018 6:10 pm

Почему у углерода атомная масса 12,0096, ведь при делении его абсолютной массы на u, получается ровно 12?

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Гесс » Сб июл 07, 2018 8:35 pm

Читаем ответ внимательно еще раз
Гесс писал(а):
Чт июл 05, 2018 12:00 pm
химический ответ на этот вопрос - 1.00794 u ± 0.00001 u, где u это атомная единица массы, сокращенно а.е.м в русской литературе, равная 1/12 массы атома изотопа углерода 12С
Природный углерод (для которого приведена цифра в таблице) состоит из смеси двух стабильных изотопов 12С (основной) и 13С (минорный) с мизерной примесью радиаоактивного 14С

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0 ... 0%B4%D0%B0

Podarok
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июн 08, 2018 7:13 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Podarok » Пн июл 09, 2018 5:32 am

То есть получается, в таблице не точные значения, а типа как вычисленное для элемента среднее значение из соотношения процентного содержания изотопов?

vmu
Сообщения: 221
Зарегистрирован: Ср июн 06, 2012 6:31 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение vmu » Пн июл 09, 2018 6:42 am

Да, в таблице указаны значения относительных атомных масс элементов, вычисленные с учетом процентного содержания изотопов. В этом плане весьма показательна относительная атомная масса хлора (35.5), получающаяся из 76% изотопа хлор-35 и 24% изотопа хлор-37.

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3135
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение chaus » Пн июл 09, 2018 7:20 am

А ещё интереснее кадмий, у которого штук пятнадцать стабильных изотопов, и образцы кадмия, полученные из различных источников, имеют сильно различающийся изотопный состав. Так что фактическая атомная масса кадмия может очень заметно отличаться от табличной, на несколько процентов. Для точных синтезов целесообразно перед использованием конкретного образца металлического кадмия или его соли определить фактическую среднюю атомную массу или приготовить по приблизительной навеске рабочий раствор и определить его титр.

Кажущиеся отклонения от периодической законности, когда более тяжёлый элемент предшествует более лёгкому, тоже объясняются разным изотопным составом. Обычно элементы с нечётными номерами имеют меньшее число природных стабильных изотопов (часто -- один, а 43-му и 61-му вообще не повезло :D ) и вообще меньшее количество в природе, а элементы с чётными номерами -- большее изотопное разнообразие и большее содержание в природе.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Podarok
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июн 08, 2018 7:13 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Podarok » Пн июл 09, 2018 9:15 am

В общем ясно )) Глянул несколько учебников школьных по химии, и ни в одном из них, об этом всём ни слова, хотя я думаю стоило бы добавить. Инфы по факту не так много, могли бы уж и добавить пару строк об этом. А то получается, без форума я в этом не разобрался бы сам, так эти вопросы и висели бы без ответа.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Гесс » Пн июл 09, 2018 9:19 am

А чтобы еще сильнее запутать - посмотрите таблицу в википедии на которую ссылка в предыдузем сообщении. Вы увидите что масса изотопа 13C больше 13 а.е.м (и для любого другого изотопа это тоже справедливо - масса в а.е.м больше "порядкового номера"). Это "дефект массы" - удивительная весчь за счет которой светит солнце, работает АЭС и взрываются ядерные итермоядерные бомбы. Впрочем это опять же физика.

А разность содержания изотопов углерода в природном веществе позволяет датировать его археологам, тут играет роль изотоп 14С.

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3135
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение chaus » Пн июл 09, 2018 5:27 pm

Podarok писал(а):
Пн июл 09, 2018 9:15 am
Глянул несколько учебников школьных по химии, и ни в одном из них, об этом всём ни слова
...
получается, без форума я в этом не разобрался бы сам, так эти вопросы и висели бы без ответа.
Так не случайно Вам сведущие люди сразу отсоветовали читать школьные учебники. Лучше читать Каблукова, Некрасова или, если хочется чего-то поновее -- Фримантла.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Гесс » Пн июл 09, 2018 5:38 pm

Вот ненадо, ненадо, берем все того же Фельдман-Рудзитиса. Школьный учебник.
p005.jpg
Это кстати версия за 2012 год, я читал бумажную года этак 80ого, там это как то иначе давалось, ну гуглить конкретный старый релиз учебника у меня нет ни времени ни желания.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Podarok
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июн 08, 2018 7:13 pm

Re: Абсолютная масса водорода

Сообщение Podarok » Пн июл 09, 2018 6:26 pm

Гесс писал(а):
Пт июн 08, 2018 8:22 pm
Школьный - Рудзитис, еще советских времен но школьная химия за это время не изменилась а подан материал хорошо.
Я и скачал 85 года, там до 9 параграфа такого нет, а 8 как раз про атомную массу уже.

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 48 гостей