Tabla de Contenidos
Atomimassa ja massaluku tai massaluku ovat kaksi käsitettä, jotka sekoitetaan usein. Syynä hämmennykseen on se, että useimmilla alkuaineilla atomimassan ja massaluvun arvot ovat hyvin samanlaiset, varsinkin jos atomimassa pyöristetään kokonaislukuun. Molemmat termit edustavat kuitenkin erilaisia atomeihin liittyviä käsitteitä.
Aloitetaan määrittelemällä jokainen niistä erikseen ja selitetään sitten erot.
Mikä on atomimassa?
Kuten nimestä voi päätellä, atomimassa edustaa tietyn kemiallisen alkuaineen yksittäisen atomin massaa . Toisin sanoen se edustaa atomin sisältämän aineen määrää .
Jokaisella atomilla on tyypillinen atomimassa, joka tulee kaikkien sen muodostavien subatomisten hiukkasten, kuten protonien, neutronien ja elektronien, massojen summasta. Tämä massa on täsmälleen sama kaikille tietyn kemiallisen alkuaineen tietyn isotoopin atomeille.
Esimerkiksi kaikkien hiili-12-isotooppiatomien atomimassa on 12 amu, ja kaikkien hiili-13-isotooppiatomien atomimassa on 13,00335 amu.
Mikä on massaluku?
Atomin massaluku vastaa sen ytimessä olevien nukleonien kokonaismäärää. Toisin sanoen se on sen protonien ja neutronien lukumäärän summa, ja sitä edustaa yleensä kirjain A .
Protonien määrä määrittää atomin kemialliset ominaisuudet. Tämä numero määrittää, minkä tyyppinen atomi se on (vety, helium, happi jne.), minkä vuoksi sitä kutsutaan atominumeroksi ja sitä edustaa kirjain Z.
Toisaalta atomin ytimessä olevien neutronien lukumäärää edustaa kirjain n . Tällä tavalla voimme kirjoittaa seuraavan yhtälön massaluvulle:
Esimerkki
Oletetaan, että sinua pyydetään määrittämään litiumatomin atomiluku, jonka ytimessä on 4 neutronia.
Ratkaisu:
Z = 3 (koska 3 on litiumin atomiluku)
n = 4 (koska siinä on 4 neutronia), joten
Joten tämän litiumatomin massaluku on 7.
Erot atomimassan ja massaluvun välillä
| Atomimassa tai atomipaino | Massaluku (A) | |
| Konsepti | Atomimassa edustaa yhden atomin massaa. | Massaluku edustaa protonien ja neutronien kokonaismäärää atomin ytimessä. |
| yksiköitä | Massayksiköt, kuten: Atomimassayksiköt (amu), kilogrammat, paunat jne. | dimensioton määrä (se on puhdas luku, ilman yksiköitä) |
| numerotyyppi | Kokeellisesti määritetty desimaaliluku. | Kokonaisluku määräytyy lisäämällä atomiluku atomin ytimessä olevien neutronien määrään. |
| Ajan vaihtelua | Kokeellisesti määritettynä atomimassat muuttuvat usein ajan myötä, kun tutkijat saavat tarkempia mittauksia tai uusia isotooppien runsaustietoja saadaan. | Ne eivät muutu ajassa, koska atomeissa voi olla vain kokonaislukumäärä protoneja ja neutroneja. Kun nämä luvut on määritetty, ne eivät muutu. |
| Sovellukset | Sitä käytetään pääasiassa stoikiometrisissa laskelmissa. | Sitä käytetään pääasiassa alkuaineen eri isotooppien tunnistamiseen. |
| Edustus | Sitä edustaa yleensä symboli MA tai PA elementin symbolin kanssa alaindeksinä. Esimerkki: PA Fe edustaa rautaatomin atomipainoa. | Se esitetään kahdella tavalla: 1.- Eksponenttina elementin kemiallisen symbolin vasemmalla puolella. Esimerkki: 14 C. 2.- Numerona kemiallisen symbolin oikealla puolella, jota edeltää tavuviiva. Esimerkki: C-14 |
Esimerkkejä havainnollistamaan eroa atomiluvun ja atomimassan välillä
Jokaisella elementillä on sarja isotooppeja, jotka sekoittuvat luonnollisesti keskenään kaikissa kyseisen alkuaineen näytteissä. Esimerkiksi, jos otamme näytteen vaikkapa 1 grammasta hiiltä, miljoonien ja miljoonien läsnä olevien atomien joukossa on vähintään 4 erilaista isotooppia. Jokaisen isotoopin jokaisella atomilla on oma atomimassansa ja oma atominumeronsa, jotka eroavat toisistaan, kuten seuraavasta taulukosta voidaan nähdä.
| z | ei | TO | Atomimassa | Yltäkylläisyys (%) | |
| hiili-11 | 6 | 5 | yksitoista | 11.0114336 amu | jälkiä |
| hiili-12 | 6 | 6 | 12 | 12 amu | »98.9 |
| hiili-13 | 6 | 7 | 13 | 13.0033548 amu | »1,1 |
| Hiili-14 | 6 | 8 | 14 | 14.0032420 amu | jälkiä |
Kuten taulukosta voidaan nähdä, kaikilla isotoopeilla on sama atominumero (6), koska ne ovat kaikki saman alkuaineen eli hiilen atomeja. Niillä on kuitenkin erilainen neutroniluku, massaluku ja atomimassa.
Poikkeus sääntöön
Hiilen 12 isotoopin tapaus on poikkeus säännöstä, jonka mukaan atomiluku ja atomimassa ovat aina eri suureita. Itse asiassa, kuten voit nähdä edellisestä taulukosta, molemmat ovat arvoltaan täsmälleen 12.
Tämä johtuu siitä, että atomimassojen asteikko on määritelty vuosia hiili-12:n atomimassan perusteella, jolle on annettu arvo 12 atomimassayksikköä. Kaikki muut atomimassat mitattiin suhteessa tähän massaan. Toisin sanoen hiili-12:n massa on ainoa kaikista atomimassoista, jota ei ole määritetty kokeellisesti, vaan pikemminkin määritetty määritelmällä .
Viimeinen kommentti atomimassasta
Toinen asiaan liittyvä termi, joka myös sekoitetaan sekä atomimassaan että atominumeroon, on elementin keskimääräinen atomimassa . Itse asiassa, kun suurin osa ihmisistä (kemistit mukaan lukien) puhuu atomimassasta, he todella viittaavat keskimääräiseen atomimassaan. Tämä massa on se, mitä löydämme jaksollisesta taulukosta, ja se edustaa tietyn alkuaineen kaikkien luonnollisten isotooppien massojen keskiarvoa.
