Tabla de Contenidos
Az atomtömeg és a tömegszám vagy tömegszám két olyan fogalom, amelyet gyakran összekevernek. A zavar hátterében az áll, hogy a legtöbb elemnél az atomtömeg és a tömegszám értékei nagyon hasonlóak, különösen, ha az atomtömeget egész számra kerekítjük. Mindazonáltal mindkét kifejezés az atomokhoz kapcsolódó különböző fogalmakat jelöli.
Kezdjük azzal, hogy mindegyiket külön határozzuk meg, majd magyarázzuk el a különbségeket.
Mi az atomtömeg?
Ahogy a neve is sugallja, az atomtömeg egy bizonyos kémiai elem egyetlen atomjának tömegét jelenti . Más szavakkal, az atomban lévő anyag mennyiségét jelenti .
Minden atomnak van egy jellegzetes atomtömege, amely az azt alkotó összes szubatomi részecske, például protonok, neutronok és elektronok tömegének összegéből származik. Ez a tömeg pontosan megegyezik egy bizonyos kémiai elem egy adott izotópjának összes atomjával.
Például az összes szén-12 izotóp atomtömege 12 atomerőmű, és az összes szén-13 izotóp atomtömege 13,00335 atomtömeg.
Mi a tömegszám?
Egy atom tömegszáma megfelel az atommagjában található nukleonok teljes számának. Más szavakkal, ez a protonok és neutronok számának összege, és általában A betűvel jelöljük .
A protonok száma határozza meg az atom kémiai tulajdonságait. Ez a szám határozza meg, hogy milyen típusú atomról van szó (hidrogén, hélium, oxigén stb.), ezért hívják atomszámnak, és a Z betű jelöli.
Másrészt az atommagban lévő neutronok számát az n betű jelöli . Ily módon a következő egyenletet írhatjuk fel a tömegszámra:
Példa
Tegyük fel, hogy meg kell határoznia egy olyan lítium atom rendszámát, amely 4 neutront tartalmaz a magjában.
Megoldás:
Z = 3 (mert 3 a lítium rendszáma)
n = 4 (mert 4 neutronja van), tehát
Tehát ennek a lítiumatomnak a tömegszáma 7 lesz.
Az atomtömeg és a tömegszám közötti különbségek
| Atomtömeg vagy atomsúly | Tömegszám (A) | |
| Koncepció | Az atomtömeg egyetlen atom tömegét jelenti. | A tömegszám az atommagban lévő protonok és neutronok teljes számát jelenti. |
| egységek | Tömegegységek, például: Atomtömeg-egységek (amu), kilogramm, font stb. | dimenzió nélküli mennyiség (tiszta szám, mértékegységek nélkül) |
| szám típusa | Kísérletileg meghatározott decimális szám. | Egész szám, amelyet úgy határozunk meg, hogy az atommagban lévő neutronok számához hozzáadjuk a rendszámot. |
| Időbeli változás | Kísérleti úton meghatározva az atomtömegek gyakran változnak az idő múlásával, ahogy a tudósok pontosabb mérési eredményeket kapnak, vagy új izotóp-bőségi adatokat kapnak. | Időben nem változnak, mivel az atomoknak csak egész számú protonja és neutronja lehet. Miután ezeket a számokat meghatározták, nem változnak. |
| Alkalmazások | Főleg sztöchiometrikus számításokhoz használják. | Főleg egy elem különböző izotópjainak azonosítására szolgál. |
| Reprezentáció | Általában MA vagy PA szimbólummal jelöljük, az elem szimbólumával alsó indexként. Példa: PA Fe a vasatom atomtömege. | Kétféleképpen ábrázolható: 1.- Kitevőként az elem vegyjelétől balra. Példa: 14 C. 2.- A vegyjeltől jobbra lévő számként kötőjellel. Példa: C-14 |
Példák az atomszám és az atomtömeg közötti különbség bemutatására
Minden elemnek van egy sor izotópja, amelyek természetesen keverednek egymással az adott elem összes mintájában. Például, ha veszünk egy mintát, mondjuk 1 gramm szénből, akkor a jelenlévő millió és millió atom között legalább 4 különböző izotóp lesz. Az egyes izotópok minden atomjának saját atomtömege és saját rendszáma lesz, amelyek különböznek egymástól, amint az a következő táblázatból látható.
| z | nem | NAK NEK | Atomtömeg | Bőség (%) | |
| szén-11 | 6 | 5 | tizenegy | 11.0114336 amu | nyomait |
| szén-12 | 6 | 6 | 12 | 12 amu | »98,9 |
| szén-13 | 6 | 7 | 13 | 13.0033548 amu | »1,1 |
| Szén-14 | 6 | 8 | 14 | 14.0032420 amu | nyomait |
Amint az a táblázatból látható, az összes izotópnak ugyanaz a rendszáma (6), mivel mindegyik ugyanannak az elemnek, azaz szénnek az atomja. Azonban eltérő neutronszámmal, tömegszámmal és atomtömeggel rendelkeznek.
Kivétel a szabály alól
A 12-es szén izotóp esete kivételt képez az alól a szabály alól, hogy az atomszám és az atomtömeg mindig eltérő mennyiség. Valójában, ahogy az előző táblázatban is láthatta, mindkettő pontosan 12-t ér.
Ennek az az oka, hogy az atomtömegek skáláját évek óta a szén-12 atomtömege alapján határozták meg, amelyhez 12 atomtömeg-egységet rendeltek. Az összes többi atomtömeget ehhez a tömeghez viszonyítva mérték. Más szóval, a szén-12 tömege az egyetlen az összes atomtömeg közül, amelyet nem kísérletileg határoznak meg, hanem definícióval állapítják meg .
Utolsó megjegyzés az atomtömegről
Egy másik kapcsolódó kifejezés, amelyet az atomtömeggel és az atomszámmal is összekevernek, az egy elem átlagos atomtömege . Valójában, amikor az emberek túlnyomó többsége (beleértve a vegyészeket is) az atomtömegről beszél, akkor valójában az átlagos atomtömegre utal. Ez a tömeg az, amit valójában a periódusos rendszerben találunk, és egy bizonyos elem összes természetes izotópja tömegének átlagát jelenti.
