AP Chemistry

khối lượng nguyên tử trung bìnhaverage atomic mass

average atomic massVietnamese: khối lượng nguyên tử trung bình

Còn gọi:Also called: nguyên tử khối trung bình · average atomic weight · atomic weight · weight

Khối lượng nguyên tử trung bình là giá trị khối lượng tính bằng amu của một nguyên tử nguyên tố, có xét đến tỉ lệ tự nhiên của các đồng vị.The average atomic mass is the mass of an atom of an element in amu, taking into account the natural proportions of its isotopes.

Trực giác: Hãy tưởng tượng bạn cân một túi gạo pha hai loại hạt to nhỏ khác nhau — khối lượng trung bình mỗi hạt không phải số tròn của riêng loại nào, mà nghiêng về phía loại chiếm nhiều hơn trong túi.Intuition: Picture weighing a bag of rice that contains two sizes of grain. The average mass per grain is not the mass of either size by itself; it leans toward whichever size makes up more of the bag.

Công thức chínhKey formula

\bar{A} = \sum_{i=1}^{n} f_i \cdot M_i

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Khối lượng nguyên tử trung bình (average atomic mass) là trung bình có gia quyền, tính bằng amu, của khối lượng các đồng vị tự nhiên theo độ phong phú. Độ phong phú phải viết dạng thập phân; đồng vị phổ biến hơn đóng góp nhiều hơn.

Đại lượng này không phải khối lượng của một đồng vị cụ thể. Cũng không thể mặc định lấy trung bình cộng, vì phép tính phải xét độ phong phú.

The average atomic mass is the weighted average, in amu, of the masses of an element's naturally occurring isotopes, weighted by their natural abundances. Abundances must be expressed as decimals, and the more abundant an isotope is, the more it contributes to the average.

This quantity is not the mass of any single isotope, and it is not simply the arithmetic mean of the isotope masses, because the calculation must account for abundance.

Ký hiệuNotation

• $\bar{M}$ : khối lượng nguyên tử trung bình
• $f_i$ : phần trăm đồng vị thứ $i$ (dạng thập phân)
• $m_i$ : khối lượng đồng vị thứ $i$

• $\bar{M}$ : average atomic mass
• $f_i$ : fractional abundance of isotope $i$ (as a decimal)
• $m_i$ : mass of isotope $i$

Đơn vịUnitsamu (hoặc u)amu (or u)

Giải nghĩa công thứcFormula breakdown1 công thức1 formula

\bar{A} = \htmlClass{fp-1}{\sum_{i=1}^{n} \htmlClass{fp-0}{f_i \cdot M_i}}

\bar{A} = \htmlClass{fp-1}{\sum_{i=1}^{n} \htmlClass{fp-0}{f_i \cdot M_i}}

Dùng tính khối lượng nguyên tử trung bình từ dữ liệu đồng vị; đổi độ phong phú phần trăm sang số thập phân trước.Use this to calculate the average atomic mass from isotope data; convert percent abundances to decimals first.

Trong đóWhere

\bar{A}

khối lượng nguyên tử trung bình của nguyên tố — uaverage atomic mass of the element — u

f_i

độ phong phú phân số (fractional abundance) của đồng vị thứ

i

, nhận giá trị từ 0 đến 1 và tổng tất cả bằng 1fractional abundance of isotope

i

, which ranges from 0 to 1 and sums to 1 over all isotopes

M_i

khối lượng của đồng vị thứ

i

— umass of isotope

i

— u

n

số đồng vị tự nhiên của nguyên tốnumber of naturally occurring isotopes of the element

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Không lấy trung bình cộng khi độ phong phú của các đồng vị khác nhau.

Phải dùng trung bình có trọng số; kết quả lệch về đồng vị phổ biến hơn.

Đồng vị nặng hơn không đương nhiên phổ biến hơn.

Với hai đồng vị, giá trị trung bình càng gần khối lượng nào thì đồng vị ấy càng phổ biến.

Đừng dùng phần trăm trực tiếp hoặc gán nhầm trọng số.

Đổi phần trăm sang số thập phân trước khi tính. Ghi rõ mỗi trọng số hoặc ẩn thuộc đồng vị nào.

Never take a simple arithmetic mean when the isotopes have different abundances.

Use a weighted average instead; the result is pulled toward the more abundant isotope.

The heavier isotope is not automatically the more abundant one.

With two isotopes, whichever mass the average lies closer to belongs to the more abundant isotope.

Don't plug in percentages directly or attach a weight to the wrong isotope.

Convert each percentage to a decimal first, and label every weight or unknown with the isotope it belongs to.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Ước lượng khoảng đáp án trước khi tính.

Trong bài có hai đồng vị, kết quả nằm giữa hai khối lượng và nghiêng về đồng vị phổ biến hơn.

Trong bài ngược có hai đồng vị, chỉ đặt một ẩn.

Gọi độ phong phú của một đồng vị là $x$ , đồng vị kia là $1-x$ ; đổi sang phần trăm nếu đề yêu cầu.

Estimate the range of the answer before calculating.

For a two-isotope problem, the result falls between the two masses and leans toward the more abundant isotope.

For a two-isotope problem worked in reverse, use only one unknown.

Let one abundance be $x$ and the other $1-x$ , then convert to a percentage if the question asks for one.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryHay gặpCommon

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from2 phút đọc1 min read

1803–1805John DaltonThomas ThomsonJöns Jakob BerzeliusWilliam ProutStanislao Cannizzaro

Việc xác định khối lượng nguyên tử theo lối so sánh tương đối được John Dalton cùng Thomas Thomson khởi xướng trong khoảng 1803–1805 và Jöns Jakob Berzelius tiếp tục từ 1808 đến 1826, nhằm biết mỗi nguyên tố phải góp bao nhiêu vào một hợp chất. Con số lẻ như 35,5 của chlorine về sau mới được giải thích là do nguyên tố tồn tại dưới dạng hỗn hợp các đồng vị.

The practice of determining atomic masses by relative comparison was launched by John Dalton with Thomas Thomson around 1803–1805 and carried forward by Jöns Jakob Berzelius from 1808 to 1826, the goal being to know how much of each element a compound required. Odd values such as 35.5 for chlorine were only later explained by the fact that an element exists as a mixture of isotopes.

Vì sao mang đúng cái tên này? Chữ "khối lượng nguyên tử" mang tính lịch sử nhiều hơn tính chính xác, bởi hóa học là ngành khoa học đầu tiên khảo sát cùng một đối tượng ở cả cấp độ vĩ mô lẫn vi mô, nên một cái tên phải gánh hai nghĩa. Khi cân một mẫu chất trong phòng thí nghiệm, thứ ta cân thực ra là một hỗn hợp các đồng vị (isotopes), chứ không phải một loại nguyên tử duy nhất; vì vậy con số ghi trên bảng tuần hoàn là giá trị trung bình, và chữ "trung bình" trong tên gọi chính là dấu vết của sự pha trộn đó. Lịch sử cho thấy điều này khá rõ: William Prout trong các bài báo năm 1815–1816 cho rằng khối lượng mọi nguyên tố phải là bội số nguyên của hydrogen, nhưng Berzelius bác bỏ khi chỉ ra chlorine có giá trị khoảng 35,5, nằm gần như đúng giữa hai bội số nguyên — mãi về sau người ta mới hiểu đó là hệ quả của hỗn hợp đồng vị. Chữ "tương đối" cũng có gốc riêng: giá trị luôn được đo so với một mốc quy ước, ban đầu là hydrogen, từ khoảng năm 1850 là oxygen bằng 16, rồi từ đề xuất của Alfred Nier và A. Ölander năm 1956 chuyển sang carbon-12 vì phép đổi này chỉ làm sai lệch bảng cũ khoảng 42 phần triệu. Do đó, đến năm 1979 thuật ngữ khối lượng nguyên tử tương đối (relative atomic mass) được đưa ra như một thỏa hiệp và ngày nay được ưa dùng hơn.

Nguồn đối chiếuSources

Thử nghiệm tương tácInteractive explorer

Kéo nguyên tử từ cột này sang cột kia — nhìn con trỏ trung bình trượt theo

Kéo tham số, thấy khái niệm chuyển động — đăng nhập để mở.Drag the parameters and watch the concept move — sign in to open.

Tạo tài khoảnCreate an account

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termMol và khối lượng molCấu trúc & tính chất nguyên tử · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termPhổ khối của nguyên tốCấu trúc & tính chất nguyên tử · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firstđộ phổ biến tương đốirelative abundance (sắp có)(coming soon)

Dẫn tớiLeads tobảng tuần hoànperiodic table khối lượng molmolar mass

Liên quanRelatedđồng vịisotopekhối phổ kếmass spectrometer (sắp có)(coming soon)

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

khối lượng đồng vị (isotopic mass)isotopic mass

Khác nhau ở đâuHow they differKhối lượng đồng vị gắn với một đồng vị cụ thể, ví dụ C-12 = 12 amu. Khối lượng nguyên tử trung bình là trung bình có trọng số của mọi đồng vị tự nhiên.

Hay nhầm khiMixed up whenđề cho khối lượng từng đồng vị và độ phổ biến, yêu cầu tính khối lượng nguyên tử trung bình — thí sinh nhầm lấy một khối lượng đồng vị thay vì tính trung bình

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 104, 106, 129.