Avainero – prosenttiosuus vs. suhteellinen runsaus
Prosenttimäärä ja suhteellinen runsaus ovat kemiallisten alkuaineiden prosenttiarvoja, jotka edustavat niiden esiintymistä ympäristössä. Avainero prosentin runsauden ja suhteellisen runsauden välillä on, että runsausprosentti antaa isotooppien runsauden, kun taas suhteellinen runsaus antaa kemiallisten alkuaineiden runsauden. Prosenttimäärää voidaan käyttää määrittämään tietyn kemiallisen alkuaineen keskimääräinen atomimassa. Suhteellinen runsaus ilmaisee tietyn kemiallisen alkuaineen esiintymisen tietyssä ympäristössä, eli maan päällä.
Mikä on prosenttimäärä?
Prosenttimäärä on alkuaineen kaikkien luonnossa esiintyvien isotooppien prosenttiosuus. Isotoopit ovat saman alkuaineen atomeja, joilla on samat atomiluvut, mutta eri massaluvut. Tämä tarkoittaa, että isotoopit ovat atomeja, joissa on sama määrä protoneja atomin ytimessä, mutta eri määrä neutroneja.
Kuva 1: Eri alkuaineiden isotooppeja voidaan käyttää niiden keskimääräisen atomimassan selvittämiseen
Jokaisen alkuaineen isotooppeja esiintyy luonnossa eri suhteissa. Isotoopin runsausprosentti osoittaa todennäköisyyden löytää kyseinen isotooppi luonnosta, koska alkuaineita voidaan löytää isotooppien seoksena. Prosenttimäärää voidaan käyttää alkuaineen atomimassan selvittämiseen. Atomimassa voidaan löytää käyttämällä seuraavaa yhtälöä.
Keskimääräinen atomimassa=∑ (isotoopin massa x isotoopin runsausprosentti)
Katsotaanpa esimerkkiä tämän ymmärtämiseksi. Vakaimmat, luonnossa esiintyvät kloorin isotoopit ovat Cl-35 (massa=34,969 ja prosenttiosuus=75,53 %) ja Cl-37 (massa=36,966 ja prosenttiosuus=24,47 %). Sitten
Kloorin keskimääräinen massa=∑ (isotoopin massa x isotoopin runsausprosentti)
=∑ (34,969 x {75,53/100}) + (36,966 x {24,47/100})
=26.412 amu + 9.045 amu
=35,46 amu.
Mitä on suhteellinen runsaus?
Elementin suhteellinen runsaus on elementin esiintymisen mitta suhteessa kaikkiin muihin ympäristön elementteihin. On kolme tapaa määrittää elementin suhteellinen runsaus:
- Massaosa
- Mooliosuus
- Voluvuusosuus
Tilavuusfraktiomenetelmä on yleisin kaasuseoksien kaasumaisille alkuaineille, eli maan ilmakehään. Useimmat suhteellisen runsauslausekkeet ovat kuitenkin massaosuuksia.
Kuva 2: Kaavio, joka näyttää elementtien suhteellisen runsauden maapallon yläkuoressa
Kaikkeuden kann alta yleisimmät kemialliset alkuaineet ovat vety ja helium. Maata tarkasteltaessa yleisin alkuaine on rauta, jonka massaprosentti on 32,1 %. Muita alkuaineita ovat happi (32,1 %), silikoni (15,1 %), magnesium (13,9 %), rikki (2,9 %) ja muita alkuaineita, joita esiintyy pieninä prosentteina.
Mitä yhtäläisyyksiä prosentuaalisen runsauden ja suhteellisen runsauden välillä on?
- Sekä prosentuaalinen runsaus että suhteellinen runsaus ovat prosenttiarvoja.
- Sekä prosentuaalinen runsaus että suhteellinen runsaus ilmaisevat eri kemiallisten alkuaineiden prosenttiosuudet.
Mitä eroa on prosentuaalisella runsaudella ja suhteellisella runsaudella?
Prosenttimäärä vs suhteellinen runsaus |
|
| Prosenttimäärä on alkuaineen kaikkien luonnossa esiintyvien isotooppien prosenttiosuus. | Elementin suhteellinen runsaus on prosenttiosuus elementin esiintymisestä suhteessa kaikkiin muihin ympäristön elementteihin. |
| Edustus | |
| Prosenttiosuus antaa isotooppien runsauden. | Suhteellinen runsaus antaa kemiallisten alkuaineiden runsauden. |
Yhteenveto – Prosenttiosuus vs. suhteellinen runsaus
Prosenttimäärä ja suhteellinen runsaus ovat kaksi termiä, joita käytetään kuvaamaan isotooppien ja kemiallisten alkuaineiden runsautta. Keskeinen ero prosentuaalisen runsauden ja suhteellisen runsauden välillä on, että runsausprosentti antaa isotooppien runsauden, kun taas suhteellinen runsaus antaa kemiallisten alkuaineiden runsauden.
