Tabla de Contenidos
Атомната маса и масовото число или масовото число са две понятия, които често се бъркат. Причината за объркването е, че за повечето елементи стойностите на атомната маса и масовото число са много сходни, особено ако атомната маса е закръглена до цяло число. И двата термина обаче представляват различни концепции, свързани с атомите.
Нека започнем с дефинирането на всеки един поотделно и след това да обясним разликите.
Какво е атомна маса?
Както подсказва името й, атомната маса представлява масата на единичен атом на определен химичен елемент . С други думи, той представлява количеството материя, което съдържа един атом .
Всеки атом има характерна атомна маса, която идва от сумата от масите на всички субатомни частици, които го съставят, като протони, неутрони и електрони. Тази маса е абсолютно еднаква за всички атоми на определен изотоп на определен химичен елемент.
Например всички атоми на изотоп въглерод-12 имат атомна маса 12 amu, а всички атоми на изотоп въглерод-13 имат атомна маса 13,00335 amu.
Какво е масовото число?
Масовото число на атома съответства на общия брой нуклони, които съдържа в ядрото си. С други думи, това е сумата от неговия брой протони и неутрони и обикновено се представя с буквата A.
Броят на протоните определя химичните свойства на атома. Това число определя какъв тип атом е (водород, хелий, кислород и т.н.), поради което се нарича атомно число и се представя с буквата Z.
От друга страна, броят на неутроните в ядрото на атома е представен с буквата n . По този начин можем да напишем следното уравнение за масовото число:
Пример
Да предположим, че сте помолени да определите атомния номер на литиев атом, който съдържа 4 неутрона в ядрото си.
Решение:
Z = 3 (тъй като 3 е атомният номер на лития)
n = 4 (защото има 4 неутрона), така че
Така че масовото число на този литиев атом ще бъде 7.
Разлики между атомна маса и масово число
| Атомна маса или атомно тегло | Масово число (A) | |
| Концепция | Атомната маса представлява масата на един атом. | Масовото число представлява общия брой протони и неутрони в ядрото на атома. |
| единици | Единици за маса като: единици за атомна маса (amu), килограми, паундове и др. | безразмерна величина (това е чисто число, без единици) |
| тип номер | Експериментално определено десетично число. | Цяло число, определено чрез добавяне на атомния номер към броя на неутроните в ядрото на атома. |
| Промяна във времето | Като се определят експериментално, атомните маси често се променят с времето, тъй като учените получават по-прецизни измервания или се получават нови данни за изотопното изобилие. | Те не се променят във времето, тъй като атомите могат да имат само цял брой протони и неутрони. След като тези числа бъдат определени, те не се променят. |
| Приложения | Използва се главно при стехиометрични изчисления. | Използва се главно за идентифициране на различните изотопи на даден елемент. |
| Представителство | Обикновено се представя със символа MA или PA със символа на елемента като долен индекс. Пример: PA Fe представлява атомното тегло на железния атом. | Представя се по два начина: 1.- Като показател вляво от химическия символ на елемента. Пример: 14 C. 2.- Като число вдясно от химическия символ, предшествано от тире. Пример: C-14 |
Примери за илюстриране на разликата между атомно число и атомна маса
Всеки елемент има серия от изотопи, които са естествено смесени един с друг във всички проби от този елемент. Например, ако вземем проба от, да речем, 1 грам въглерод, сред милионите и милионите присъстващи атоми ще има поне 4 различни изотопа. Всеки атом от всеки изотоп ще има своя собствена атомна маса и свой собствен атомен номер, които ще бъдат различни един от друг, както може да се види в следващата таблица.
| z | не | ДА СЕ | Атомна маса | изобилие (%) | |
| въглерод-11 | 6 | 5 | единадесет | 11,0114336 аму | следи |
| въглерод-12 | 6 | 6 | 12 | 12 аму | »98.9 |
| въглерод-13 | 6 | 7 | 13 | 13,0033548 аму | »1,1 |
| Въглерод-14 | 6 | 8 | 14 | 14,0032420 аму | следи |
Както може да се види в таблицата, всички изотопи имат еднакъв атомен номер (6), тъй като всички те са атоми на един и същи елемент, тоест въглерод. Те обаче имат различни неутронни числа, масово число и атомна маса.
Изключение от правилото
Случаят с изотопа въглерод 12 е изключение от правилото, че атомният номер и атомната маса винаги са различни величини. Всъщност, както можете да видите в предишната таблица, и двете струват точно 12.
Това е така, защото скалата на атомните маси е била определена от години въз основа на атомната маса на въглерод-12, на която е приписана стойност от 12 единици атомна маса. Всички други атомни маси са измерени спрямо тази маса. С други думи, масата на въглерод-12 е единствената от всички атомни маси, която не се определя експериментално, а по-скоро се установява по дефиниция .
Последен коментар за атомната маса
Друг свързан термин, който също се бърка както с атомната маса, така и с атомния номер, е средната атомна маса на даден елемент . Всъщност, когато по-голямата част от хората (включително химиците) говорят за атомна маса, те наистина имат предвид средната атомна маса. Тази маса всъщност намираме в периодичната таблица и представлява средната стойност на масите на всички естествени изотопи на даден елемент.
