同位体と原子量
着眼点同位体=陽子数が同じで中性子数が違う原子(化学的性質はほぼ同じ)。原子量は同位体の相対質量を存在比で平均した値。
\text{原子量}=\sum(\text{相対質量}\times\text{存在比})
- 相対質量の基準は \ce{^{12}C}=12(ちょうど)。
- 同位体(原子の話)と同素体(単体の話。\ce{O2} とオゾン \ce{O3}、ダイヤモンドと黒鉛)を混同しない。
例題
1
塩素には相対質量 35.0 の \ce{^{35}Cl} が 75.0%、37.0 の \ce{^{37}Cl} が 25.0% 存在する。塩素の原子量を求めよ。
解答
35.0\times0.750+37.0\times0.250=26.25+9.25=35.5
答え 35.5
答え 35.5
2
銅の同位体は \ce{^{63}Cu}(相対質量 63.0)と \ce{^{65}Cu}(65.0)の2種類で、銅の原子量は 63.5 である。\ce{^{63}Cu} の存在比は何%か。
解答
\ce{^{63}Cu} の存在比を x とすると
63.0x+65.0(1-x)=63.5
65.0-2.0x=63.5 より x=0.75
答え 75%(検算: 63\times0.75+65\times0.25=47.25+16.25=63.5)
63.0x+65.0(1-x)=63.5
65.0-2.0x=63.5 より x=0.75
答え 75%(検算: 63\times0.75+65\times0.25=47.25+16.25=63.5)
確認問題
1
同位体どうしで異なるものは、陽子数・中性子数・電子数・質量数のうちどれか。
答え
中性子数と質量数(陽子数・電子数は同じ)