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同位素丰度(同位素,同位素丰度概念,怎么计算同位素丰度)

Release Time:2020-09-07

同位素:
同位素是元素的原子,化学上结构式相似,但是中子数不同,因此具有不同的扩散性,质量数。
同位素举例:镁可以是以下形式Mg-24,Mg-25,Mg-26。所有物质都有不同的质量数,只有不同的质量数,也就是说,它们的原子数是相同的。
同位素丰度概念
同位素丰度在化学中的相对丰度定义是自然界中特定同位素的百分比,元素周期表中列出的元素的原子质量是该元素所有已知同位素的平均质量,随着原子核内中子数量的变化,元素的身份保持不变,原子核中中子数的变化表示同位素:元素7的中子有14个氮,而元素8的中子有15个氮。
更简单的解释:同位素丰度指的是元素中每种同位素的相对含量称为其同位素丰度/相对丰度。

为了解决同位素丰度问题,需要相对丰度或特定同位素的质量。
步骤1:找到平均原子质量
从元素周期表中的同位素丰度问题中识别元素的原子质量。 以氮气为例:14.007 amu。
步骤2:设定相对丰度问题
使用以下公式解决相对丰度化学问题:
(M1)(x)+(M2)(1-x)= M(E)
※M1是一种同位素的质量
※x是相对丰度
※M2是第二个同位素的质量
※M(E)是元素周期表中元素的原子质量
同位素丰度计算示例:如果一个氮同位素的质量14的氮为14.003 amu,另一个氮同位素的质量15的氮为15.000 amu,则求出同位素的相对丰度。
问题是要求解x的相对丰度。将一个同位素分配为(M1),将另一个同位素分配为(M2)。
M1 = 14.003 amu(氮14)
x =未知相对丰度
M2 = 15.000 amu(氮15)
M(E)= 14.007 amu
将信息放入等式后,它看起来像这样:
14.003x + 15.000(1-x)= 14.007
为什么可以这样建立等式:回想一下,这两个同位素的总和等于自然界中总氮的100%。该方程式可以设置为百分比或小数。用百分比表示,等式为:(x)+(100-x)= 100,其中100表示??自然界中的总百分比。如果将方程式设置为十进制,则意味着丰度等于1。该方程式将变为:x +(1-x)=1。请注意,该方程式仅限于两个同位素。
同位素丰度计算步骤3:求解x以获取未知同位素的相对丰度
使用代数求解x。氮气示例在以下步骤中完成:
首先,使用分配属性:14.003x + 15.000-15.000x = 14.007
现在结合类似的术语:-0.997x = -0.993
通过-0.997潜水来解决x
x = 0.996
同位素丰度计算步骤4:找出百分比丰度
由于x = 0.996,乘以100可获得百分比:氮14为99.6%。
由于(1-x)=(1-0.996)= 0.004,乘以100:氮15为0.4%。
氮14同位素的丰度为99.6%,氮15同位素的丰度为0.4%。
在质谱中计算相对丰度‘’如果给出了元素的质谱,则同位素相对丰度百分比通常以垂直条形图表示。总数看起来可能超过100%,但这是因为质谱以同位素丰度的相对百分比起作用。
一个例子将使这一点变得清楚。氮同位素图谱显示,氮14的相对丰度为100,氮15的相对丰度为0.37。为解决此问题,将设置如下比率:
(光谱上同位素的相对丰度)/(光谱上所有相对同位素丰度的总和)
氮14 =(100)/(100 + 0.37)= 0.996或99.6%
氮15 =(0.37)/(100 + 0.37)= 0.004或0.4%
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