Chaque élément est une substance composée d'atomes avec un nombre identique de protons dans leurs noyaux. Par exemple, un atome de l'élément azote a toujours sept protons. Tous les éléments sauf l'hydrogène ont aussi des neutrons dans leurs noyaux, et le poids atomique de l'élément est la somme des poids des protons et des neutrons. "Isotope" fait référence à des formes variantes d'éléments avec différents nombres de neutrons - chaque variante, avec son nombre de neutrons unique, est un isotope de l'élément. Le tableau périodique des éléments répertorie le poids atomique de chaque élément, qui est la moyenne pondérée des poids isotopiques en fonction de l'abondance de chacun. Vous pouvez facilement rechercher le pourcentage d'abondance de chaque isotope dans un livre de chimie ou sur le Web, mais vous devrez peut-être calculer le pourcentage d'abondance à la main, par exemple, pour répondre à une question sur un test de chimie à l'école. Vous pouvez effectuer ce calcul pour seulement deux abondances d'isotopes inconnues à la fois.

TL; DR (Trop long; Pas lu)

La formule générale pour l'abondance relative est (M1) ( x) + (M2) (1-x) = Me, où Me est la masse atomique de l'élément du tableau périodique, M1 est la masse de l'isotope dont vous connaissez l'abondance, x est l'abondance relative de l'élément connu isotope, et M2 est la masse de l'isotope d'abondance inconnue. Résolvez pour x pour obtenir l'abondance relative de l'isotope inconnu.

Identifiez les poids atomiques

Identifiez le poids atomique de l'élément et le nombre atomique de protons et de neutrons pour chacun des deux isotopes. C'est l'information qui vous sera donnée sur une question de test. Par exemple, l'azote (N) a deux isotopes stables: N14 a un poids, arrondi à trois décimales, de 14.003 unités de masse atomique (amu), avec sept neutrons et sept protons, tandis que N15 pèse 15.000 amu, avec huit neutrons et sept protons. Le poids atomique de l'azote est donné comme 14.007 amu.

Définir l'abondance égale à x

Soit x le pourcentage d'abondance de l'un des deux isotopes. L'autre isotope doit alors avoir une abondance de 100% moins x pour cent, que vous exprimez sous forme décimale comme (1 - x). Pour l'azote, vous pouvez mettre x égal à l'abondance de N14 et (1 - x) comme l'abondance de N15.

Ecrire équation

Ecrire l'équation pour le poids atomique de l'élément, ce qui équivaut au poids de chaque isotope fois son abondance. Pour l'azote, l'équation est donc 14.007 = 14.003x + 15.000 (1 - x).

Résoudre pour x

Résoudre pour x en utilisant l'algèbre simple. Pour l'azote, simplifiez l'équation à 14.003x + (15.000 - 15.000x) = 14.007 et résolvez pour x. La solution est x = 0,996. En d'autres termes, l'abondance de l'isotope N14 est de 99,6%, et l'abondance de l'isotope N15 est de 0,4%, arrondie à une décimale.