İzotoplar ve Ortalama Mol Kütlesi Nedir, Nasıl Hesaplanır?

Atom ve moleküllerin kütleleri kütle spektrometresi ile bulunabilmektedir. Kütle spektrometresi Francis William Aston (Frensis Vilyım Estın) tarafından 1920 yılında bulunmuştur. Atom numaraları aynı, kütle numaraları farklı atomlara izotop atom denir. Kütle spektrometresi izotopların doğal bolluğunu belirlememize yardımcı olur. Aston tarafından kullanılan kütle spektrometresi günümüzdekilere göre az duyarlı olmasına rağmen neon izotopları için kesine yakın sonuçlar vermiştir.

Aşağıdaki tabloda verilen neon-20 ve neon-22 izotoplarının atom kütleleri ve doğal izotop bolluğu eski denemeler ile doğru olarak belirlenmiş ancak doğal bolluğu az olan neon-21 izotopunun varlığı ve bolluk yüzdesi daha kapsamlı ve duyarlı spektrometrelerin bulunmasından sonra belirlenebilmiştir.

Ne’un izotoplarının doğal bolluğu göz önünde bulundurulduğunda 10000 Ne atomunun sadece 30 tanesi neon-21 izotopudur. Bazı elementlerin mol kütlelerinin tam sayı çıkmamasının nedeni, o elementlerin doğada izotoplarının karışımı hâlinde bulunmasıdır. İzotopları olan elementlerin mol kütleleri, ortalama mol kütlesi değerleri olduğu için tam sayı değildir. Elementlerin ortalama mol kütleleri, izotoplarının doğal bolluğuna ve kütlelerine bağlı olarak aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

Ortalama mol kütlesi = (1. izotopun doğal bolluk yüzdesi x 1. izotopun mol kütlesi) + (2. izotopun doğal
bolluk yüzdesi x 2. izotopun mol kütlesi) + (…………………..)