Tabla de Contenidos
Atommassen og massetallet eller massetallet er to begreber, der ofte forveksles. Årsagen til forvirringen er, at for de fleste grundstoffer er værdierne af atommassen og massetallet meget ens, især hvis atommassen er afrundet til et helt tal. Imidlertid repræsenterer begge udtryk forskellige begreber relateret til atomer.
Lad os starte med at definere hver enkelt separat og derefter forklare forskellene.
Hvad er atommasse?
Som navnet antyder, repræsenterer atommassen massen af et enkelt atom af et bestemt kemisk element . Med andre ord repræsenterer det mængden af stof et atom indeholder .
Hvert atom har en karakteristisk atommasse, der kommer fra summen af masserne af alle de subatomære partikler, der udgør det, såsom protoner, neutroner og elektroner. Denne masse er nøjagtig den samme for alle atomerne i en bestemt isotop af et bestemt kemisk grundstof.
For eksempel har alle carbon-12 isotopatomer en atommasse på 12 amu, og alle carbon-13 isotopatomer har en atommasse på 13,00335 amu.
Hvad er massetallet?
Massetallet for et atom svarer til det samlede antal nukleoner, det indeholder i sin kerne. Med andre ord er det summen af dets antal protoner og neutroner og er normalt repræsenteret ved bogstavet A .
Antallet af protoner bestemmer et atoms kemiske egenskaber. Dette tal bestemmer, hvilken type atom det er (brint, helium, oxygen osv.), hvorfor det kaldes atomnummeret, og er repræsenteret med bogstavet Z.
På den anden side er antallet af neutroner i kernen af et atom repræsenteret med bogstavet n . På denne måde kan vi skrive følgende ligning for massetallet:
Eksempel
Antag, at du bliver bedt om at bestemme atomnummeret for et lithiumatom, der indeholder 4 neutroner i sin kerne.
Løsning:
Z = 3 (fordi 3 er lithiums atomnummer)
n = 4 (fordi den har 4 neutroner), så
Så massetallet for dette lithiumatom vil være 7.
Forskelle mellem atommasse og massetal
| Atommasse eller Atomvægt | Massenummer (A) | |
| Koncept | Atommasse repræsenterer massen af et enkelt atom. | Massetallet repræsenterer det samlede antal protoner og neutroner i kernen af et atom. |
| enheder | Massenheder såsom: Atommasseenheder (amu), kilogram, pund osv. | dimensionsløs mængde (det er et rent tal uden enheder) |
| nummertype | Eksperimentelt bestemt decimaltal. | Heltal bestemmes ved at lægge atomnummeret til antallet af neutroner i kernen af et atom. |
| Variation i tid | Ved at blive bestemt eksperimentelt ændrer atommasserne sig ofte over tid, efterhånden som forskere opnår mere præcise målinger eller nye isotopiske overflodsdata opnås. | De ændrer sig ikke over tid, da atomer kun kan have et helt antal protoner og neutroner. Når først disse tal er bestemt, ændres de ikke. |
| Ansøgninger | Det bruges hovedsageligt i støkiometriske beregninger. | Det bruges hovedsageligt til at identificere de forskellige isotoper af et grundstof. |
| Repræsentation | Det er normalt repræsenteret af symbolet MA eller PA med symbolet for elementet som et sænket skrift. Eksempel: PA Fe repræsenterer jernatomets atomvægt. | Det er repræsenteret på to måder: 1.- Som eksponent til venstre for grundstoffets kemiske symbol. Eksempel: 14 C. 2.- Som et tal til højre for det kemiske symbol med en bindestreg foran. Eksempel: C-14 |
Eksempler til at illustrere forskellen mellem atomnummer og atommasse
Hvert element har en række isotoper, der er naturligt blandet med hinanden i alle prøver af det element. For eksempel, hvis vi tager en prøve på f.eks. 1 gram kulstof, vil der blandt de millioner og atter millioner af atomer, der er til stede, være mindst 4 forskellige isotoper. Hvert atom i hver isotop vil have sin egen atommasse og sit eget atomnummer, som vil være forskellige fra hinanden, som det kan ses i følgende tabel.
| z | ingen | TIL | Atommasse | Overflod (%) | |
| kulstof-11 | 6 | 5 | elleve | 11.0114336 amu | spor |
| kulstof-12 | 6 | 6 | 12 | 12 amu | »98,9 |
| kulstof-13 | 6 | 7 | 13 | 13.0033548 amu | »1,1 |
| Kulstof-14 | 6 | 8 | 14 | 14.0032420 amu | spor |
Som det kan ses i tabellen, har alle isotoper det samme atomnummer (6), da de alle er atomer af det samme grundstof, det vil sige kulstof. Men de har forskellige neutrontal, massetal og atommasse.
Undtagelsen fra reglen
Tilfældet med kulstof-12-isotopen er en undtagelse fra reglen om, at atomnummer og atommasse altid er forskellige størrelser. Faktisk, som du kunne se i den foregående tabel, er begge præcis 12 værd.
Dette skyldes, at skalaen af atommasser har været defineret i årevis baseret på atommassen af kulstof-12, som blev tildelt en værdi på 12 atommasseenheder. Alle andre atommasser blev målt i forhold til denne masse. Med andre ord er massen af kulstof-12 den eneste af alle atommasser, der ikke er bestemt eksperimentelt, men snarere etableret per definition .
Afsluttende kommentar om atommasse
Et andet beslægtet udtryk, der også forveksles med både atommasse og atomnummer, er den gennemsnitlige atommasse af et grundstof . Faktisk, når langt de fleste mennesker (inklusive kemikere) taler om atommasse, refererer de virkelig til den gennemsnitlige atommasse. Denne masse er, hvad vi faktisk finder i det periodiske system og repræsenterer gennemsnittet af masserne af alle de naturlige isotoper af et bestemt grundstof.
